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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE GUAYANA
VICERRECTORADO ACADEMICO
COORDINACION GENERAL DE PREGRADO
COORDINACION DE PASANTIA
OPTIMIZACION DE LOS PLANES DE
MANTENIMIENTO PREVENTIVOS Y
RUTINARIOS DE LAS GRUAS NKM DE
HORNOS DE COCCIÓN DE CVG VENALUM
Autor: T.S.U Anael B. Aguilar Gascón.
C.I.: 17.633.009
Ciudad Guayana; septiembre de 2011
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE GUAYANA
VICERRECTORADO ACADEMICO
COORDINACION GENERAL DE PREGRADO
COORDINACION DE PASANTIA
OPTIMIZACION DE LOS PLANES DE
MANTENIMIENTO PREVENTIVOS Y RUTINARIOS
DE LAS GRUAS NKM DE HORNOS DE COCCIÓN DE
CVG VENALUM
Trabajo de grado presentado para optar por el Título de Ingeniero
Industrial
Autor: T.S.U Anael B. Aguilar Gascón.
C.I.:17.633.009
Tutor Académico: VIAMONTE, Abraham Tutor Industrial: LEON, Álvaro
Ciudad Guayana; septiembre de 2011
i
DEDICATORIA
A Dios Todopoderoso por darme el privilegio de vivir y gozar de todas las
bendiciones que me ha otorgado, por ser mi guía y mi protector siempre.
A mis padres: Ana Gascón y Antonio Aguilar por su gran amor, paciencia,
comprensión y ayuda incondicional. Ustedes han sido el pilar fundamental en mi vida
para mi formación personal y motivación para salir adelante en logro exitoso de mis
metas. LOS AMO!
A mi abuela Ana Rodríguez, la luz y pilar fundamental de mi familia. Gracias por
todos los momentos hermosos que pasamos juntas, tus enseñanzas de la vida, tu
paciencia, tus mimos, tu ayuda y amor incondicional para mí y toda la hermosa
familia que formaste. Tu legado siempre permanecerá vivo en nosotros y siempre te
recordare con la alegría, ganas de luchar y optimismo que siempre irradiabas. Te
extraño mucho mi viejita linda pero sé que cuento con un ángel protector más en el
cielo y que te encuentras feliz al lado de Dios. TE AMO Abuela.
ii
AGRADECIMIENTOS
En primer lugar le doy gracias a Dios, por ser mi guía, mi amigo y protector en cada
momento de vida y llenarme de todas la bendiciones divinas que me ha otorgado.
Gracias a mis padres Ana Gascón y Antonio Aguilar por estar siempre conmigo
brindándome todo su amor y apoyo incondicional en cada etapa de mi vida.
Gracias a la UNEG, la gran casa de estudio a la que debo mi formación profesional.
A la Empresa CVG Venalum, por haberme permitido realizar la pasantía en sus
instalaciones.
A mi tutor industrial el Ing. Álvaro León por todo su apoyo, paciencia, disposición y
ayuda oportuna en la realización de este proyecto.
A los Ing. Henrry Castro, Nelson Marfisi y Henry Acosta, quienes me brindaron
apoyo todo momento y siempre me suministraron información necesaria para llevar a
cabo este proyecto. Gracias por su apoyo y paciencia.
A mi tutor académico Ing. Abraham Viamonte por brindarme sus asesorías, apoyo y
disposición en todo momento.
Mi más sincero agradecimiento a mi familia, amigos y todas aquellas personas que de
una u otra manera hicieron posible alcanzar esta meta.
Gracias a Todos!
iii
INDICE
Pág.
DEDICATORIA………………………………………………………………………….. i
AGRADECIMIENTO……………………………………………………………………
INDICE GENERAL……………………………………………………………………...
INDICE DE TABLAS…………………………………………………………………….
INDICE DE GRAFICAS…………………………………………………………………
INDICE DE FIGURAS…………………………………………………………………...
ii
iii
vii
vi
viii
INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………... 1
CAPITULO I – EL PROBLEMA
1.1 Planteamiento del problema…………………………………………………………..
1.2 Objetivo General……………………………………………………………………...
1.3 Objetivos Específicos…………………………………………………………………
3
5
5
1.4 Alcance……………………………………………………………………………….. 6
1.5 Justificación…………………………………………………………………………... 7
CAPITULO II – MARCO TEORICO
Generalidades de La Empresa
2.1. Reseña Histórica de la Empresa……………………………………………………...
2.2 Ubicación Geográfica de la Empresa…………………………………………………
8
8
2.3 Descripción de la Empresa……………………………………………………………
2.3.1 Misión……………………………………………………………………………….
9
9
2.3.2 Visión………………………………………………………………………………. 10
2.3.3 Objetivos Estratégicos……………………………………………………………... 10
2.3.4 Valores y Creencias…………………………………………………………………
2.4 Política de Calidad y Ambiente……………………………………………………….
11
12
iv
2.5 Objetivos de la calidad y ambiente……………………………………………………
2.6 Estructura organizativa………………………………………………………………..
2.7 Procesos……………………………………………………………………………….
2.7.1 Procesado de carbón………………………………………………………………...
2.7.2 Proceso de reducción de aluminio…………………………………………………..
2.7.3 Proceso de colada de aluminio……………………………………………………...
2.8. Descripción del área de Trabajo/Investigación
MARCO TEORICO CONCEPTUAL
2.9 Mantenimiento………………………………………………………………………
2.9.1Tipos de Mantenimiento……………………………………………………………..
2.10 Sistema Integral de Mantenimiento Aluminio………………………………………
2.11 Pareto………………………………………………………………………………...
2.12 Análisis de criticidad………………………………………………………………...
2.13 ¿Qué es el AMEF?......................................................................................................
2.13.1 Beneficios del AMEF……………………………………………………………...
2.14 Confiabilidad………………………………………………………………………...
2.15 Disponibilidad……………………………………………………………………….
2.16 Mantenibilidad……………………………………………………………………….
2.17 Distribuciones habituales en fiabilidad……………………………………………
2,17.1 Distribución Exponencial………………………………………………………….
2.17.2 Distribución de Weibull…………………………………………………………...
2.17.3 Distribución Gamma………………………………………………………………
2.17.4 Distribución log-normal…………………………………………………………...
2.10.5 Distribución normal………………………………………………………………..
2.18 Concepto especifico de hornos Ridhammer – Planta de carbón…………………….
2.18.1 Funcionamiento de los hornos de cocción………………………………………...
2.18.2 Descripción e instalación de los hornos…………………………………………
2.19 Grúas NKM………………………………………………………………………….
2.19.1 Generalidades de la grúa NKM……………………………………………………
2.19.2 Definición NKM…………………………………………………………………...
2.19.3 Descripción………………………………………………………………………...
13
13
15
15
16
16
16
22
23
25
27
29
30
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34
34
35
35
35
36
36
37
37
38
39
41
41
41
42
v
2.19.4 Componentes principales………………………………………………………….
2.19.5 Funciones de las grúas NKM……………………………………………………
2.19.6 Descripción de las operaciones realizadas por la grúa…………………………….
43
47
48
CAPITULO III – MARCO METODOLOGICO
3.1 Tipo de Investigación………………………………………………………………… 49
3.2 Diseño de la investigación……………………………………………………………. 50
3.3 Población y muestra………………………………………………………………….. 51
3.4 Técnicas e instrumentos de recolección de datos……………………………………..
3.5 Técnicas de análisis de datos………………………………………………………….
3.6 Procedimiento metodológico………………………………………………………….
51
53
54
CAPITULO IV – RESULTADOS
4.1 Identificación y clasificación de los equipos que conforman las grúas NKM………..
4.2 Recopilación de los datos de fallas……………………………………………………
4.3 Análisis de Pareto……………………………………………………………………..
4.4 Análisis de criticidad………………………………………………………………….
4.5 Análisis de planes de mantenimiento…………………………………………………
4.6 Análisis de modo y efecto de fallas…………………………………………………...
4.7 Análisis estadístico para la elaboración de las frecuencias de mantenimiento……….
4.8 Modificación y/o ajuste de los planes de mantenimiento (frecuencias y actividades)..
4.9 Pert de actividades de mantenimiento rutinario………………………………………
4.10 Plan anual de mantenimiento rutinario del sistema de grúas NKM…………………
4.11 Plan anual de mantenimiento preventivo……………………………………………
56
68
78
79
86
87
105
119
131
141
143
CONCLUSIONES………………………………………………………………………...
144
RECOMENDACIONES………………………………………………………………….. 146
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS…………………………………………………… 148
vi
INDICE DE TABLAS
Pág.
Tabla 1. Datos de falla subsistema principal de distribución eléctrica panel K1.. 71
Tabla 2. Datos de falla subsistema control de succión panel K1……………….. 72
Tabla 3. Datos de falla subsistema control de traslación puente panel K2……… 72
Tabla 4. Datos de falla subsistema control carro-cabina panel K2……………… 73
Tabla 5. Datos de falla subsistema control elevación pinza de ánodos panel K2.. 73
Tabla 6. Datos de falla subsistema aire acondicionado cabina………………….. 74
Tabla 7. Datos de falla subsistema traslación puente…………………………… 74
Tabla 8. Datos de falla subsistema traslación carro cabina……………………... 75
Tabla 9. Datos de falla subsistema elevación pinza……………………………... 75
Tabla 10. Datos de falla subsistema pinza de ánodos…………………………… 76
Tabla 11. Datos de falla subsistema neumático………………………………… 76
Tabla 12. Datos de falla subsistema colector de polvo………………………….. 77
Tabla 13. Datos de falla subsistema succión coque……………………………... 77
Tabla 14. Datos de falla subsistema Frecuencia de fallas y porcentajes de
ocurrencia. Análisis de Pareto……………………………………………………
78
Tabla 15. Datos de los subsistemas en estudio para el análisis de criticidad……. 81
Tabla 16. Guía de criticidad para el método de mantenimiento………………… 82
Tabla 17. Resultados evaluación de criticidad…………………………………... 84
Tabla 18. Índice de ocurrencia…………………………………………………... 89
Tabla 19. Índice de severidad…………………………………………………… 90
Tabla 20. Índice de detección…………………………………………………… 92
Tabla 21. Evaluación de ocurrencia traslación puente…………………………. 95
Tabla 22. Evaluación de severidad traslación puente…………………………… 95
vii
Tabla 23. Evaluación de detección traslación puente…………………………… 96
Tabla 24. Índice de prioridad de riesgo traslación puente………………………. 97
Tabla 25. Ajuste (Acciones correctivas y/o preventivas traslación puente)…….. 98
Tabla 26. Análisis de los Modos y Efectos de Falla (AMEF) de subsistema
traslación puente…………………………………………………………………
99
Tabla 27. Análisis de los Modos y Efectos de Falla (AMEF) de subsistema
succión coque…………………………………………………………………….
100
Tabla 28. Análisis de los Modos y Efectos de Falla (AMEF) de subsistema
traslación puente panel K2……………………………………………………….
101
Tabla 29. Análisis de los Modos y Efectos de Falla (AMEF) de subsistema
elevación pinza…………………………………………………………………...
102
Tabla 30. Análisis de los Modos y Efectos de Falla (AMEF) de subsistema
elevación pinza de ánodos panel K2……………………………………………..
103
Tabla 31. Análisis de los Modos y Efectos de Falla (AMEF) de subsistema
carro – cabina…………………………………………………………………….
104
Tabla 32. Acción clase A (IPR ≥ 168)…………………………………………... 120
Tabla 33. Acción clase C (96 > IPR > 36……………………………………….. 122
Tabla 34. Acción clase D (IPR > 36) …………………………………………… 127
viii
INDICE DE GRAFICAS
Pág.
Grafica 1. Incidencia de fallas del sistema de grúas NKM 2009 – oct 2010……. 69
Grafica 2.Diagrama de pareto sistema de grúas NKM 138……………………... 79
Grafica 3. Análisis de criticidad sistema de grúas NKM de Hornos de cocción... 85
Grafica 4. Confiabilidad traslación puente……………………………………… 107
Grafica 5. Mantenibilidad traslación puente…………………………………….. 108
Grafica 6. Confiabilidad succión coque…………………………………………. 109
Grafica 7. Mantenibilidad succión coque……………………………………….. 110
Grafica 8. Confiabilidad control traslación puente panel K2…………………… 111
Grafica 9. Mantenibilidad control traslación puente panel K2………………….. 112
Grafica 10. Confiabilidad elevación pinza………………………………………. 113
Grafica 11. Mantenibilidad elevación pinza…………………………………….. 114
Grafica 12. Confiabilidad control elevación pinza de ánodos panel K2………… 115
Grafica 13. Mantenibilidad control elevación pinza de ánodos panel K2………. 116
Grafica 14. Confiabilidad traslación carro – cabina…………………………….. 117
Grafica 15. Mantenibilidad traslación carro – cabina…………………………… 118
ix
INDICE DE FIGURAS
Pág.
Figura 1. Organigrama general de CVG VENALUM…………………………... 14
Figura 2. Organigrama de la gerencia de mantenimiento industrial…………….. 17
Figura 3. Evolución del mantenimiento…………………………………………. 22
Figura 4. Subsistema principal de distribución eléctrica panel K1……………… 58
Figura 5. Subsistema control de succión panel K1……………………………… 59
Figura 6. Subsistema de control de traslación puente panel K2………………… 60
Figura 7. Subsistema de control de carro – cabina……………………………… 60
Figura 8. Subsistema de control de elevación pinza de ánodos panel K2………. 61
Figura 9. Subsistema regulación y control programable PLC en panel K1……... 62
Figura 10. Subsistema aire acondicionado cabina………………………………. 63
Figura 11. Subsistema traslación puente………………………………………… 63
Figura 12. Subsistema traslación carro – cabina………………………………… 64
Figura 13. Subsistema gancho auxiliar………………………………………….. 65
Figura 14. Subsistema elevación pinza………………………………………….. 65
Figura 15. Subsistema pinza de ánodos…………………………………………. 65
Figura 16. Subsistema gancho principal de 25 ton……………………………… 66
Figura 17. Subsistema neumático……………………………………………….. 66
Figura 18. Subsistema colector de polvo………………………………………... 67
Figura 19. Subsistema succión de coque………………………………………... 67
Figura 20. Subsistema relleno de coque………………………………………… 68
Figura 21. Formato de AMEF…………………………………………………… 87
1
INTRODUCCION
La Industria Venezolana del Aluminio, C.A. (C.V.G. VENALUM) se
constituyó el 29 de agosto de 1973, con el objeto de producir aluminio primario en
diversas formas con fines de exportación. Desde sus inicios, ha sido una empresa
exitosa en lo que se refiere a la calidad de sus procesos y al auge satisfactorio de sus
productos. Es una empresa productora del aluminio en diferentes especificaciones que
busca siempre la optimización de sus procesos y el buen desarrollo de los mismos.
Diariamente en el mundo ocurren cambios que influyen notoriamente en las
actividades de cada empresa, donde cada uno de sus componentes debe ajustarse a
estos cambios; el cual cada año se hace más exigente debido a que el entorno
empresarial gira alrededor de un mejoramiento continuo. Un instrumento
indispensable para enfrentar este reto es contar con un plan integral de
mantenimiento; aplicable a los equipos pertenecientes al área de carbón de la
Superintendencia de Hornos de Cocción de C.V.G. VENALUM.
Es por esta razón que se desarrolló un proyecto de investigación, que
permitiera elaborar y proponer un plan de mantenimiento específicamente al sistema
de grúas NKM ubicadas en el área de Hornos de cocción, el cual permitirá la
realización de los mantenimientos en el tiempo requerido por los equipos dado su
grado de utilización, y de esta manera aumentar y mejorar el control de gestión,
garantizar la continuidad operativa, la disponibilidad de los equipos y nos facilitará el
proceso de análisis y toma de decisiones en cuanto a costos y confiabilidad.
Este informe se encuentra estructurado en cuatro (4) capítulos, en los cuales se
describen los aspectos fundamentales de dicho estudio.
2
Capítulo I: Se define el problema de la investigación, los objetivos del estudio,
así como también el alcance y justificación de la misma.
Capítulo II: Se muestra la descripción de la empresa, las bases teóricas que
sustentan el trabajo y que sirven de soporte para el desarrollo de la investigación.
Capítulo III: En este capítulo se observa la metodología empleada. Se precisa
el tipo de investigación, diseño de la investigación, la población y muestra, técnica de
recolección de datos y procedimiento metodológico.
Capítulo IV: Se presenta los resultados que surgieron de la investigación y toda
la información necesaria para poder alcanzar el objetivo del estudio.
Seguido de las correspondientes conclusiones, recomendaciones y referencias
bibliográficas
3
CAPITULO I
PROBLEMA
1.1 PLANTEAMIENO DEL PROBLEMA
CVG VENALUM es una empresa ubicada en la región de Guayana y adscrita a la
Corporación Venezolana de Guayana; esta industria se construyó con el objetivo de
producir y comercializar aluminio primario y sus derivados en forma rentable. Para
cumplir con este propósito se orienta hacia aquellos productos y mercados que
resultan estratégicamente atractivos y se dirige a la optimización de los recursos de
costos operativos y a la preservación del ambiente.
Esta empresa divide su proceso productivo en 3 grandes áreas: Carbón; donde se
producen los ánodos verdes, para el proceso electrolítico del aluminio primario;
Reducción, que hace posible la transformación de la alúmina en aluminio a través de
celdas electrolíticas; y Colada, donde se elaboran los productos terminados de
acuerdo a los requerimientos de los clientes: Lingotes (10 - 20 kg) y cilindros para
extrusión. El área de Carbón está comprendida por: Molienda y Compactación,
Envarillado y Hornos de Cocción. En esta última, los ánodos verdes provenientes de
molienda y compactación son cocidos en hornos un proceso de 28 a 48 horas
aproximadamente para mejorar su dureza y conductividad eléctrica. Esta área está
dividida en dos naves, cada una de las cuales constan de dos hornos, uno conformado
por cuarenta y ocho secciones y otro por treinta y dos secciones, lo que representa un
total de ochenta secciones por nave.
4
Todas estas plantas cuentan con un Departamento de Mantenimiento, los cuales se
encargan de asegurar la disponibilidad de los equipos y sistemas industriales
asignados a estas áreas de acuerdo a los parámetros de oportunidad, costos y
confiabilidad del servicio, mediante la ejecución de distintos tipos de mantenimientos
como: preventivo, programado, rutinario y correctivo, dentro de las normativas
exigidas de control ambiental, a fin de mantener la continuidad del proceso
productivo.
CVG Venalum ha implantado un sistema de información integral para la gestión
del mantenimiento industrial; el sistema integral de mantenimiento del aluminio
(SIMA), es un sistema automatizado que proporciona información veraz necesaria
para la planificación, programación, ejecución, análisis y evaluación de los
mantenimientos efectuados y sus costos asociados, facilitando la toma de decisiones
en cuanto al establecimiento de los programas de producción; todo esto, siempre que
la unidad usuaria utilice correctamente dicho sistema.
Para realizar las operaciones satisfactoriamente en el área de hornos de cocción, se
cuentan con grúas puentes de distintos tipos (NKM, KONE y ECL), donde cada una
desempeña una operación específica. De las grúas mencionadas anteriormente, es de
gran interés para fines de este estudio el análisis de las NKM; contando con dos grúas
por nave en el área y con un tiempo de funcionamiento de 20 años aproximadamente;
estos equipos sofisticados, son utilizados en el movimiento de los accesorios para
puesta a punto de las operaciones en las secciones de los hornos, así como también la
carga y descarga de los ánodos en las secciones.
Estas grúas están dedicadas a cumplir tan importantes acciones y se les realizan
labores de mantenimiento planificados (rutinarios y preventivos) para garantizar su
operatividad. No obstante, en los últimos años se han venido reportando en el sistema
5
integral de mantenimiento del Aluminio (SIMA) una secuencia de fallas de alto
impacto en la disponibilidad de estas grúas; siendo esto contradictorio con
cumplimiento de los planes de mantenimiento rutinarios y preventivos realizados por
el Departamento Mantenimiento Hornos de Cocción.
En vista de esto, el Departamento de Ingeniería De Mantenimiento (DIM) adscrito
a la Superintendencia Planificación e Ingeniería de Mantenimiento (SPIM) de la
empresa CVG Venalum, tiene la necesidad de evaluar mediante una auditoria la
ejecución de los planes de mantenimiento de rutina y mantenimiento preventivos
existentes para los sistemas de grúas NKM de hornos de cocción; para luego proponer
el diseño de un plan de mantenimiento de rutina y preventivo basado en
confiabilidad, por medio del cual se estudiarán las de fallas presentadas en las mismas
mediante un monitoreo continuo de su funcionamiento; así mismo, permitirá
aumentar la disponibilidad y disminuirá, los costos de mantenimiento asociados a
estos equipos para de esta manera garantizar el proceso productivo en el área.
1.2 OBJETIVO GENERAL
Optimizar los Planes de Mantenimiento de Rutina y Preventivos de las grúas NKM de
Hornos de Cocción de la empresa CVG Venalum.
1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Definir las funciones de cada uno de los sistemas y subsistemas que
componen el Sistema de Grúas NKM de Hornos de Cocción.
2. Estudiar el comportamiento de las fallas ocurridas en Sistema de grúas NKM
en el período enero 2009 – octubre 2010.
6
3. Realizar un análisis de criticidad de los componentes que forman parte del
sistema de grúas NKM.
4. Diagnosticar los subsistemas más críticos que conforman el sistema de grúas
NKM a través de un análisis de Pareto y un análisis de modos y efectos de
fallas (AMEF) y establecer acciones que permitan mejorar la confiabilidad del
sistema.
5. Evaluar y analizar los planes de mantenimiento rutinario y preventivo actuales
del sistema de grúas NKM de Hornos de Cocción y la utilización del SIMA
para órdenes de mantenimiento.
6. Establecer la frecuencia de mantenimiento más adecuada para el sistema de
grúas NKM, contando con la base estadística que ayude a desarrollar dicho
modelo de acciones.
7. Elaborar y proponer un Plan Anual de Mantenimiento Rutinario y Preventivo
a la grúas NKM.
1.4 ALCANCE
La siguiente Investigación contempla la optimización de los planes de
mantenimiento rutinarios y preventivos de las grúas NKM existentes en el área de
hornos de cocción, a través de la evaluación de cada una de las actividades a ejecutar
a fin de diseñar un nuevo plan de mantenimiento planificados, enfocado en las fallas
funcionales asociadas a los subsistemas que conforman las grúas NKM.
El trabajo se desarrollará en la industria venezolana del aluminio CVG Venalum,
ubicada en la zona de matanzas de Ciudad Guayana, Estado Bolívar, en la Gerencia
de Carbón – Superintendencia de Hornos de Cocción, con el fin de brindar apoyo
técnico a la Gerencia de Mantenimiento Industrial, específicamente el Departamento
de Ingeniería de Mantenimiento. Se realizara en un intervalo de tiempo de 16
7
semanas, realizando la ejecución del estudio en el horario comprendido desde las 7:00
am hasta las 4:00 pm, en la fecha 20/09/2010 hasta 07/01/2011.
1.5 JUSTIFICACIÓN
A lo largo de los últimos años, se han venido reportando en el SIMA una gran
cantidad fallas de alto impacto en la disponibilidad de la grúas NKM. Esta situación
genera la necesidad de evaluar la efectiva ejecución de los planes de mantenimiento
(rutinarios y preventivos) ejecutados por el departamento mantenimiento hornos de
cocción, para luego diseñar un plan de mantenimiento planificado que permita
aumentar la disponibilidad y confiabilidad del sistema y así disminuir las acciones
correctivas.
8
CAPÍTULO II
MARCO TEORICO
GENERALIDADES DE LA EMPRESA
2.1 Reseña Histórica de la Empresa
CVG Venalum se constituyó el 29 de agosto de 1973 y fue inaugurada el 10 de
junio de 1978, con el objeto de producir aluminio primario, con una capacidad de 150
000 TM/Año y un capital mixto de 34.000 millones de bolívares. Actualmente es una
empresa con 80% de capital venezolano, y un 20% de un consorcio japonés, ubicada
en la zona Industrial Matanzas en Ciudad Guayana.
La empresa cuenta con la Certificación de la Norma ISO 9001-2000, en sus áreas
medulares de producción: Colada, Reducción y Carbón. CVG Venalum ha contado
con la participación de sus de trabajadores hasta el dominio tecnológico, y ellos han
logrado ubicarla en un lugar importante entre las industrias venezolanas y entre las
principales productoras de aluminio en el mundo.
2.2 Ubicación Geográfica de la Empresa
C.V.G Venalum se encuentra ubicada en la zona industrial matanzas en Ciudad
Guayana, fue creada por decreto presidencial el 2 de julio de 1961 mediante fusión de
Puerto Ordaz y San Félix.
La escogencia de la zona, como cede de la gran industria del aluminio, no obedece
a razones fortuitas:
9
Integrada por los estados Bolívar, Delta Amacuro y Amazonas, esta zona
geográfica ubicada al sur del Rió Orinoco y cuya porción de 448.000 km2
ocupa solo la mitad de Venezuela, reúne innumerables recursos naturales.
El agua constituye el recurso básico por excelencia en la región guayanesa,
regada por los ríos más caudalosos del país, como el Orinoco, el Caroní,
Paraguas y Cuyuní, entre otros.
La presa “Raúl Leoni” en Gurí, con una capacidad generadora de 10 millones
de Kw., es una de las plantas hidroeléctricas de mayor potencia instaladas en
el mundo, y su energía es requerida por las empresas de Guayana, para la
producción de acero, alúmina, aluminio, mineral de hierro y ferro silicio.
La navegación a través del Río Orinoco en barcos de gran calado en una
distancia aproximada de 184 millas náuticas (314 Km.) hasta el Mar Caribe.
Todos estos privilegios y virtudes habidos en la región de Guayana, determinan su
notable dependencia en materia de insumos y un alto grado de integración vertical en
el proceso de producción del aluminio (Fuente: Manual de inducción de C.V.G.
Venalum).
2.3 Descripción de la Empresa
2.3.1 Misión
CVG Venalum Tiene por misión producir y comercializar aluminio de forma
productiva, rentable y sustentable para generar bienestar y compromiso social en las
comunidades, los trabajadores, los accionistas, los clientes y los proveedores para así
10
contribuir a fomentar el desarrollo endógeno de la Republica Bolivariana de
Venezuela.
2.3.2 Visión
CVG Venalum será la empresa líder en productividad y calidad en la producción
sustentable de aluminio con trabajadores formados y capacitados en un ambiente de
bienestar y compromiso social que promuevan la diversificación productiva y la
soberanía tecnológica, fomentando el desarrollo endógeno y la economía popular de
la Republica Bolivariana de Venezuela.
2.3.3 Objetivos Estratégicos
Líneas Generales
Objetivos Estratégicos
Modelo Productivo Socialista
Garantizar la sostenibilidad de la empresa.
Reorientar las actividades productivas hacia el modelo de empresa de propiedad social indirecta.
Fomentar y consolidar la soberanía tecnológica.
Desarrollar políticas integrales de calidad, ambiente, seguridad y salud laboral.
Nueva Ética Socialista Contribuir a la formación de la conciencia
revolucionaria de los trabajadores.
Suprema Fidelidad Social
Garantizar el disfrute de los derechos sociales de los trabajadores y sus familiares.
Contribuir al disfrute de los derechos socioeconómicos de las comunidades.
11
Democracia Protagónica Revolucionaria
Contribuir la estructura institucional necesaria para el desarrollo del poder popular, en función de garantizar la participación protagónica.
Nueva Geopolítica Nacional
Diversificar los canales de distribución del producto hasta llegar a todas las áreas del país.
Promover proyectos en el sector aluminio que diversifiquen la distribución territorial.
Profundizar y desarrollar relaciones comerciales con áreas de interés geoestratégicas.
2.3.4 Valores y Creencias
Honestidad: Transparencia y sentido ético de cada acto que se realiza; cumplir
con lo exigido sin causar o permitir daño patrimonial a la organización.
Responsabilidad: Disciplina y entrega en el cumplimiento de las normas
establecidas y las tareas asignadas y los compromisos asumidos.
Solidaridad: Compartir lo tuyo, ayudar al prójimo; sentido de compañerismo,
cooperación y compromiso social.
Identidad: Sentido de pertenencia; internalizar los principios de gestión de
toda la organización.
Mejora Continua: Hacer las cosas cada vez mejor.
Respeto: Practicar buena comunicación y trato en las relaciones
interpersonales.
Trabajo en equipo: Alcanzar objetivos comunes en colectivo.
12
2.4 Política de Calidad y Ambiente
CVG VENALUM, con la participación de sus trabajadores y proveedores,
produce, comercializa aluminio y mejora de forma continua su sistema de gestión,
comprometiéndose a:
Garantizar los requerimientos del cliente.
Prevenir la contaminación asociada a las emisiones atmosféricas, efluentes
líquidos y desechos.
Cumplir la legislación y otros requisitos que suscriba la empresa, en materia de
calidad y ambiente.
2.5 Objetivos de la calidad y Ambiente
Para lograr el cumplimiento de las políticas de calidad la empresa aplica los
siguientes objetivos:
Garantizar satisfacción de clientes y asegurar el cumplimiento de sus
expectativas.
Garantizar el sistema de gestión a través de mantenimiento y la mejora
continua.
Garantizar trabajadores capacitados y motivados que laboren en condiciones
seguras.
Promover la consolidación de proveedores corresponsables.
Adecuar la empresa a las regulaciones ambientales vigentes para contribuir a
mejorar la calidad de vida de los trabajadores y las comunidades de su
entorno.
13
2.6 Estructura organizativa de la empresa
La estructura organizativa de C.V.G VENALUM es de tipo lineal y de asesoría,
donde las líneas de autoridad y responsabilidad se encuentran bien definidas,
actualmente fue reestructurada y aprobada por la Corporación Venezolana de
Guayana (C.V.G) el 28 de febrero del año 2004, y que actualmente ha sufrido ciertas
modificaciones en beneficio de la gestión y el desarrollo debido a la disolución de la
industria aluminios de Venezuela, esta constituida por Gerencias administrativas y
operativas. En la siguiente gráfica se muestra cada unidad de la organización de
C.V.G VENALUM.
Para tener mayor conocimiento de las unidades que conforman la empresa C.V.G.
Venalum, se muestra su estructura organizativa. (Ver Figura 1)
14
Figura 1. Organigrama General de CVG Venalum.
Fuente: Intranet CVG Venalum (2010)
15
2.7 Procesos
Los procesos que se desarrollan en la empresa están desarrollados en los siguientes
productos: Procesado del carbón, Proceso de reducción de aluminio, Proceso de
colada de aluminio,
2.7.1 Procesado de carbón
La planta de Carbón y todas sus instalaciones sirven de apoyo al núcleo vital de las
operaciones: las celdas. En Carbón se fabrican los ánodos y la pasta catódica que
hacen posible el proceso electrolítico. Carbón tiene cinco áreas:
Molienda y Compactación.
Hornos de Cocción.
Sala de Envarillado.
Planta de pasta Catódica.
Reparación de Celdas.
En primer lugar, en el área de Molienda y Compactación se construyen los bloques
de ánodos verdes a partir de coque de petróleo, alquitrán y remanentes de ánodos
consumidos (Cabos).
Durante aproximadamente 21 días, los ánodos son colocados en hornos especiales
de cocción, con la finalidad de mejorar su densidad y conductividad eléctrica. Luego
el ánodo es acoplado a una barra conductora de electricidad en la Sala de Envarillado.
En esta misma sala se reacondicionan las varillas y se recuperan los cabos utilizados
en las celdas. La planta de pasta catódica es la que produce la mezcla de alquitrán y
antracita que sirve para revestir las celdas, que una vez cumplida su vida útil, se
limpian, reparan y reacondicionan con bloques de cátodos y pasta catódica.
16
2.7.2 Proceso de reducción de aluminio
El proceso de reducción electrolítica es llevado a cabo en celdas, las cuales
realizan la transformación de la alúmina en aluminio. El área de reducción comprende
5 líneas, para un total de 900 celdas, 720 de tecnología Reynolds y 180 de tecnología
HydroAluminium. Adicionalmente hay 5 celdas de tipo V-350 desarrolladas por
ingenieros venezolanos trabajando para la empresa. La capacidad nominal de la
planta es 430.000 toneladas anuales. Las celdas electrolíticas están controladas y
supervisadas por un sistema computarizado, el cual controla el voltaje, los
rompecostras, la alimentación de alúmina y el estado general de la celda.
2.7.3 Proceso de colada de aluminio.
El aluminio líquido obtenido en las salas de celdas es trasegado y transferido en
crisoles de 6 toneladas al área de Colada, donde se elaboran todos los productos
terminados de la empresa. El aluminio se vierte en los hornos de retención y se le
agregan, si es requerido por los clientes, los elementos aleantes que necesitan algunos
productos. Cada horno de retención determina la colada de una forma específica:
lingotes de 10 kg, 22 Kg y 680 Kg, cilindros para extrusión y metal líquido. Una vez
que el proceso es completado el aluminio esta listo para la venta en los mercados
nacional e internacional.
Descripción del Área de Trabajo/Investigación
El estudio se llevará a cabo en el Departamento de Ingeniería de Mantenimiento,
adscrito a la Superintendencia Planificación e Ingeniería de Mantenimiento de la
17
empresa CVG, Venalum; el cual tiene como misión desarrollar proyectos de
ingeniería que permitan optimizar el funcionamiento y condiciones de operación de
los mismos, mediante la evaluación del comportamiento y funcionamiento de las
instalaciones y equipos de la planta vinculados al proceso productivo, mediante el uso
y aplicación de técnicas y análisis de los parámetros de operación y mantenimiento,
historiales de mantenimiento, de acuerdo a la naturaleza y necesidades de la
Empresa.
Organigrama de la Gerencia de Mantenimiento Industrial de C.V.G. Venalum.
Figura 2: Organigrama de la Gerencia de Mantenimiento Industrial.
Fuente: Gerencia de Mantenimiento Industrial.
A los fines de concretar su misión el Departamento Ingeniería de Mantenimiento
compromete su actuación en el ámbito funcional siguiente:
18
Establecer un plan anual de proyectos de ingeniería de mantenimiento de los
equipos de planta, de acuerdo a las necesidades detectadas.
Analizar los parámetros de mantenimiento de los equipos de la planta,
mediante la evaluación del comportamiento de las variables que inciden en su
funcionamiento, historiales de mantenimiento y fallas, así como de las
recomendaciones técnicas suministradas por el Departamento Mantenimiento
Predictivo, que permitan orientar la toma decisiones y la evaluación de
proyectos de ingeniería.
Identificar, evaluar y emitir recomendaciones sobre las necesidades de
mejoras, modificaciones o reparaciones de equipos y sistemas vinculados al
proceso productivo con base a su criticidad, historial de fallas,
comportamiento de costos y demás factores relevantes, así como presentar
ante los niveles correspondientes los cambios tecnológicos que se detecten.
Garantizar el control de la información generada del análisis sobre el
comportamiento de la gestión, indicadores de equipos críticos y
comportamientos estadísticos, a fin de establecer acciones o mecanismos que
orienten y conlleven a las áreas ejecutoras del mantenimiento al
cumplimiento y aplicación de los criterios establecidos.
Diseñar modificaciones a equipos e instalaciones, basado en la evaluación
técnica de proyectos de ingeniería, verificando sus especificaciones técnicas
requeridas.
Prestar el apoyo técnico requerido por las áreas ejecutoras del mantenimiento
de los fines de su optimización.
19
Evaluar y proponer los proyectos de ingeniería que permitan mejora la vida
útil del equipo, su eficiencia y efectividad, incrementar su capacidad, de
acuerdo a los requerimientos del área usuaria.
Desarrollar la evaluación técnica de la alternativa seleccionada incluyendo la
ingeniería básica de aquellos proyectos que por su naturaleza lo ameriten, las
estimaciones de costos y beneficios alcanzables, con la finalidad de que se
realicen las evaluaciones económicas correspondientes y la aprobación por
los niveles de autoridad.
Canalizar con la Gerencia de Proyectos aquellas alternativas que generen
modificaciones o mejoras que escapen al ámbito funcional de la ingeniería de
Mantenimiento.
Establecer la planificación correspondiente y programas de trabajo cónsonos
con la planificación y programación del mantenimiento y facilitar la ejecución
de los trámites administrativos que se generen en los términos de calidad y
oportunidad.
Preparar y coordinar cuando los proyectos lo amerite la ingeniería de detalle
con los programas de trabajo y consideraciones técnicas, económicas y
administrativas.
Preparar la documentación técnica requerida para la ejecución del proyecto
de ingeniería de mantenimiento, las cuales deben contener las
especificaciones de ingeniería básica y de detalle, normas técnicas,
especificaciones generales aplicables a la ejecución, así como la lista de
equipos requeridos, a los fines de la contratación y administración en la
ejecución de dicho proyecto.
20
Realizar la supervisión y control de los proyectos de Ingeniería desarrollados
sobre la ejecución desde el inicio hasta la finalización, incluyendo los
trámites administrativos que se generen.
Recepcionar, verificar y conformar las valuaciones por servicios ejecutados
por contratistas, así como canalizar ante los niveles autorizados las
modificaciones o cambios que se generen o no estén previstos desde el diseño
del proyecto.
Coordinar y realizar evaluaciones técnicas y pruebas de equipos,
componentes y materiales industriales, nuevos o sustitutos, para la
determinación de posibilidades de reemplazo o de equivalentes uso.
Participar en el desarrollo y despiece de equipos nuevos o sustituidos y
equipos existentes que hayan sufrido modificaciones para incorporar la
información al Sistema Integral de Mantenimiento.
Velar por el cumplimiento de las normas de seguridad en las áreas de planta.
Participar en la selección de empresas consultoras encargadas del desarrollo
de estudios y/o proyectos de ingeniería.
Evaluar los diseños presentados, por empresas contratistas, así como la
revisión de planos y documentación técnica de proyectos siguiendo las
especificaciones técnicas establecidas, así mismo mantener control sobre el
cumplimiento de la contratista en materia mantenimiento y conservación del
área de ejecución de la obra y/o proyecto.
21
Implantar medidas correctivas para controlar las desviaciones que surjan
durante la ejecución de los proyectos.
22
MARCO TEORICO CONCEPTUAL
2.9 Mantenimiento.
El mantenimiento a lo largo de los años ha ido evolucionando (Ver figura 3) de
acuerdo al desarrollo industrial, es por ello que su filosofía ha ido cambiando
buscando como objetivo principal el manejo eficiente de los recursos que intervienen
en el mismo. En los años 60 era una práctica común esperar a que el equipo fallase
para después repararlo, lo que hoy se conoce como “apagar incendios”. En general, la
dirección consideraba el mantenimiento como un costo necesario a la hora de hacer
negocios [Revista SKF (2005)].
Figura 3.Evolución del mantenimiento
Fuente: SKF, Guía para la optimización de eficiencia de activos (AEO) para una
mayor rentabilidad
23
Durante los años 70 la mayoría de las plantas tenían algún tipo de programa de
mantenimiento preventivo. En los 80, las instalaciones mejor gestionadas usaban
estrategias de mantenimiento predictivo y, ya en los 90, las herramientas y el software
de diagnóstico comenzaban a ofrecerle al personal de mantenimiento información
sobre el estado de la máquina, cosa que hubiera sido impensable una generación
antes.
Hoy en día, está claro que la maximización de la eficiencia de una planta y de sus
equipos, requiere el cambio de un mantenimiento tradicional (o centrado en la
reparación), que es reactivo y funcional, a un mantenimiento proactivo (o centrado en
la confiabilidad y el riesgo), totalmente integrado en la actividad global de la planta.
La evolución de predictivo a proactivo y la integración de los sistemas de apoyo a
la toma de decisiones industriales, a menudo puede completar la transformación del
mantenimiento de un centro de costo a un centro de beneficios.
Existe gran variedad de definiciones y tipos de mantenimiento según los puntos de
vista de los autores. En el caso de la norma Covenin 3049-93, esta define el
mantenimiento como el conjunto de acciones que permite conservar o restablecer un
sistema productivo a un estado específico, para que pueda cumplir un servicio
determinado. El objetivo del mantenimiento radica entonces en sustentar un sistema
productivo en forma adecuada de manera que pueda cumplir su misión.
2.9.1 Tipos de Mantenimiento.
La norma Covenin 3049-93 de igual manera define seis (6) tipos de
mantenimiento: Rutinario, Programado, por avería o reparación, Correctivo,
Circunstancial y preventivo.
24
Mantenimiento Rutinario: Comprende actividades tales como: lubricación,
limpieza, protección, ajustes, calibración u otras; su frecuencia de ejecución es hasta
períodos semanales, generalmente es ejecutado por los mismos operarios de los
sistemas de producción y su objetivo es mantener y alargar la vida útil de dichos
sistemas evitando su desgaste.
Mantenimiento Programado: Toma como basamento las instrucciones técnicas
recomendadas por los fabricantes, constructores, diseñadores, usuarios y experiencias
conocidas, para obtener ciclos de revisión y/o sustituciones para los elementos más
importantes de un sistema a objeto de determinar la carga de trabajo que es necesario
programar. Su frecuencia de ejecución cubre desde quincenal hasta generalmente
períodos de un año. Es ejecutado por las cuadrillas de la organización de
mantenimiento que se dirigen al sitio para realizar las labores incorporadas en un
calendario anual.
Mantenimiento por avería o reparación: Se define como la atención a un sistema
productivo cuando aparece una falla. Su objetivo es mantener en servicio
adecuadamente dichos sistemas, minimizando sus tiempos de parada. Es ejecutado
por el personal de mantenimiento. La atención a las fallas debe ser inmediata y por
tanto no da tiempo de ser “programada” pues implica el aumento en costos y de
paradas innecesarias de personal y equipos.
Mantenimiento correctivo: Comprende las actividades de todo tipo encaminadas a
tratar de eliminar la necesidad de mantenimiento, corrigiendo las fallas de una manera
integral a mediano plazo. Las acciones más comunes que se realizan son:
modificación de elementos de máquinas, modificación de alternativas de proceso,
cambios de especificaciones, ampliaciones y conservación. Este tipo de actividades es
ejecutado por el personal de la organización de mantenimiento y/o por entes foráneos,
dependiendo de la magnitud, costos, especialización necesaria u otros; su
25
intervención tiene que ser planificada y programada en el tiempo para que su ataque
evite paradas injustificadas.
Mantenimiento circunstancial: Este tipo de mantenimiento es una mezcla entre
rutinario, programado, avería y correctivo ya que por su intermedio se ejecutan
acciones que están programadas en un calendario anual pero que tampoco tienen un
punto fijo de inicio por la razón anterior; se atienden averías cuando el sistema se
detiene, existiendo por supuesto otro sistema que cumpla su función; y el estudio de
la falla permite la programación de su corrección eliminando dicha avería a mediano
plazo.
Mantenimiento preventivo: El estudio de fallas de un sistema de producción deriva
dos tipos de averías; aquellas que generan resultados que obliguen a la atención de los
sistemas mediante mantenimiento correctivo y las que se presentan con cierta
regularidad y que ameritan su prevención. El mantenimiento preventivo es el que
utiliza todos los medios disponibles, incluso los estadísticos, para determinar la
frecuencia de las inspecciones, revisiones, sustitución de piezas claves, probabilidad
de aparición de averías, vida útil u otras. Su objetivo es adelantarse a la aparición o
predecir la presencia de las fallas.
2.10 Sistema Integral de Mantenimiento Aluminio.
El sistema integral de mantenimiento aluminio (SIMA) es un sistema de
información instalado en línea (hardware y software) con el propósito de controlar las
políticas de mantenimiento, los sistemas estructurales y las normas y procedimientos,
adaptados al mantenimiento integral de CVG Venalum como parte de los requisitos
de la norma de calidad ISO 9001-2000 [Gil (1997)].
Las bases fundamentales del SIMA radican en tres normas que forman parte de la
política de mantenimiento de CVG Venalum:
26
Norma 10.01-02 (Planificación del mantenimiento de equipos industriales): Su
objetivo es determinar el mantenimiento a los equipos industriales, a los fines de
generar los planes de mantenimiento considerando los recursos humanos, materiales y
servicios externos requeridos.
Las funciones de dicha norma son: identificar los equipos objetos de mantenimiento,
establecer los requerimientos de recursos humanos, materiales y servicios externos
para la ejecución de los mantenimientos, planificar y programar el mantenimiento de
los equipos.
Norma 10.01-03 (Control de la ejecución del mantenimiento): Su objetivo es
garantizar que la ejecución del mantenimiento a los equipos de las áreas operativas y
aquellos de inspección, medición y ensayo en el proceso productivo y áreas de
servicio de la empresa, se realice de acuerdo a los planes y programas establecidos.
Las funciones de esta norma son: inspección de los equipos operativos por parte de
las unidades de custodia, ejecución de los planes de mantenimiento de los equipos de
la empresa (preventivo y rutinario), ejecución del mantenimiento programado,
ejecución del mantenimiento correctivo y registrar la documentación del
mantenimiento ejecutado.
Norma 10.01-04 (Control del mantenimiento y calibración de los equipos de
inspección y ensayo): Su objetivo es garantizar la ejecución del mantenimiento a los
equipos de inspección, medición y ensayo utilizados el control de calidad de los
insumos y productos de la empresa.
Las funciones de esta norma son: control de la ejecución del mantenimiento,
calibración, registro, identificación, verificación y control de los equipos de
inspección, medición y ensayo, custodia y resguardo de los equipos asignados por
área.
Con el propósito de cumplir a cabalidad las normas de mantenimiento
anteriormente mencionadas, el SIMA define cuatro (4) tipos de mantenimientos:
27
Mantenimiento Tipo 1 (correctivo): Es el que se efectúa a los equipos e
instalaciones de la planta una vez ocurrida una falla, siempre y cuando afecte la
seguridad del personal y/o provoque pérdidas de producción.
Mantenimiento Tipo 2 (programado): Es el que se efectúa a los equipos e
instalaciones de la planta una vez detectados parámetros fuera de especificaciones y
pueda ser ejecutado en un tiempo determinado.
Mantenimiento Tipo 3 (preventivo): Es el que se efectúa a los equipos e
instalaciones de la planta sujetos a desgaste con el propósito de darle un período de
vida útil nueva. Comprende la sustitución de componentes cada cierto período.
Mantenimiento Tipo 4 (rutinario): Es el que aplicado en forma periódica mantiene
o alarga la vida útil del equipo e instalaciones de la planta. Este tipo de
mantenimiento contempla los siguientes aspectos: limpieza, lubricación, inspección,
prueba y ajuste.
2.11 Pareto.
El Diagrama de Pareto es una gráfica en donde se organizan diversas
clasificaciones de datos por orden descendente, de izquierda a derecha por medio de
barras sencillas después de haber reunido los datos para calificar las causas. De modo
que se pueda asignar un orden de prioridades. El nombre de Pareto fue dado por el
Dr. Joseph Juran en honor del economista italiano Vilfredo Pareto (1848-1923) quien
realizo un estudio sobre la distribución de la riqueza, en el cual descubrió que la
minoría de la población poseía la mayor parte de la riqueza y la mayoría de la
población poseía la menor parte de la riqueza. Con esto estableció la llamada "Ley de
Pareto" según la cual la desigualdad económica es inevitable en cualquier sociedad.
El Dr. Juran aplicó este concepto a la calidad, obteniéndose lo que hoy se conoce
como la regla 80/20. Según este concepto, si se tiene un problema con muchas causas,
28
se puede decir que el 20% de las causas resuelven el 80% del problema y el 80% de
las causas solo resuelven el 20% del problema. Por lo tanto, el Análisis de Pareto es
una técnica que separa los “pocos vitales” de los “muchos triviales”. Una gráfica de
Pareto es utilizada para separar los aspectos significativos de un problema desde los
triviales de manera que un equipo sepa dónde dirigir sus esfuerzos para mejorar.
Reducir los problemas más significativos (las barras más largas en una Gráfica
Pareto) servirá más para una mejora general que reducir los más pequeños. Con
frecuencia, un aspecto tendrá el 80% de los problemas. En el resto de los casos, entre
2 y 3 aspectos serán responsables por el 80% de los problemas.
Pareto es una herramienta de análisis de datos ampliamente utilizada y es por lo
tanto útil en la determinación de la causa principal durante un esfuerzo de resolución
de problemas. Este permite ver cuáles son los problemas más grandes, permitiéndoles
a los grupos establecer prioridades. En casos típicos, los pocos (pasos, servicios,
ítems, problemas, causas) son responsables por la mayor parte el impacto negativo
sobre la calidad. Si se enfoca la atención en estos pocos vitales, se puede obtener la
mayor ganancia potencial por mejorar la calidad.
El estudio de Pareto permite realizar distintos tipos de análisis a un equipo o
sistemas de equipos que estén bajo estudio. Los análisis más comunes se realizan:
Para analizar las causas.
Para estudiar los resultados.
Para planear una mejora continua.
Las Gráficas de Pareto son especialmente valiosas como fotos de “antes y
después” para demostrar qué progreso se ha logrado. Como tal, la Gráfica de
Pareto es una herramienta sencilla pero poderosa.
29
2.12 Análisis de Criticidad.
Es una metodología que permite jerarquizar sistemas, instalaciones y equipos, en
función de su impacto global, con el fin de facilitar la toma de decisiones. Para
realizar un análisis de criticidad se debe: definir un alcance y propósito para el
análisis, establecer los criterios de evaluación y seleccionar un método de evaluación
para jerarquizar la selección de los sistemas objeto del análisis. El objetivo de un
análisis de criticidad es establecer un método que sirva de instrumento de ayuda en la
determinación de la jerarquía de procesos, sistemas y equipos de una planta compleja,
permitiendo subdividir los elementos en secciones que puedan ser manejadas de
manera controlada y auditable [Huerta Mendoza (2001)].
Desde el punto de vista matemático la criticidad se puede expresar como:
Criticidad = Frecuencia x Consecuencia (Ec. 1)
Donde la frecuencia está asociada al número de eventos o fallas que presenta el
sistema o proceso evaluado y, la consecuencia está referida con: el impacto y
flexibilidad operacional, los costos de reparación y los impactos en seguridad y
ambiente.
Los criterios fundamentales para realizar un análisis de criticidad los siguientes:
Seguridad.
Ambiente.
Producción.
Costos (operacionales y de mantenimiento).
Tiempo promedio para reparar.
Frecuencia de falla.
30
Un modelo básico de análisis de criticidad consiste en el establecimiento de
criterios a evaluar (los más comunes son los nombrados en el párrafo anterior). Luego
se selecciona el método de evaluación de dichos criterios, es decir, se toman
parámetros de ingeniería, factores de ponderación y cuantificación. Posteriormente se
aplica el procedimiento definido cumpliendo la guía de aplicación que se haya
diseñado y por último, se lista jerarquizadamente el producto que se obtiene del
análisis.
El análisis de criticidad aplica en cualquier conjunto de procesos, plantas,
sistemas, equipos y/o componentes que requieran ser jerarquizados en función de su
impacto en el proceso o negocio donde formen parte. Sus áreas comunes de
aplicación se orientan a establecer programas de implantación y prioridades en los
siguientes campos:
Mantenimiento.
Inspección.
Materiales.
Disponibilidad de planta.
Personal.
Específicamente en el ámbito de mantenimiento, al tener plenamente establecido
cuales sistemas son más críticos, se podrá establecer de una manera más eficiente la
jerarquización, por orden de prioridad, de los programas y planes de mantenimiento
de tipo: predictivo, preventivo, correctivo, detectivo e inclusive posibles rediseños al
nivel de procedimientos y modificaciones menores; inclusive permitirá establecer la
prioridad para la programación y ejecución de órdenes de trabajo.
2.13 ¿Qué es el AMEF?
El Análisis Modo Efecto de Falla (AMEF) es un proceso sistemático, continuo y
permanente cuyo objetivo es recomendar las acciones a tomar durante el diseño, la
31
manufactura o la operación para reducir riesgos, los costos asociados a las fallas e
incrementar la satisfacción del cliente [Crespo (2006)].
Por lo tanto, el AMEF puede ser considerado como un método analítico
estandarizado para detectar y eliminar problemas de forma sistemática y total, cuyos
objetivos principales son:
Reconocer y evaluar los modos de fallas potenciales y las causas asociadas
con el diseño y manufactura de un producto.
Determinar los efectos de las fallas potenciales en el desempeño del sistema.
Identificar las acciones que podrán eliminar o reducir la oportunidad de que
ocurra la falla potencial.
Analizar la confiabilidad del sistema.
Documentar el proceso.
Aunque el método del AMEF generalmente ha sido utilizado por las industrias
automotrices, éste es aplicable para la detección y bloqueo de las causas de fallas
potenciales en productos y procesos de cualquier clase de empresa, ya sea que estos
se encuentren en operación o en fase de proyecto; así como también es aplicable para
sistemas administrativos y de servicios.
Para hacer un AMEF se requiere lo siguiente:
Un equipo de personas con el compromiso de mejorar la capacidad de diseño
para satisfacer las necesidades del cliente.
Diagramas esquemáticos y de bloque de cada nivel del sistema, desde
subsistemas hasta el sistema completo.
Especificaciones de los componentes, lista de piezas y datos del diseño.
Especificaciones funcionales de módulos, subsistemas, etc.
Requerimientos de manufactura y detalles de los procesos que se van a
utilizar.
32
Formas de AMEF (en papel o electrónicas) y una lista de consideraciones
especiales que se apliquen al producto.
Una de los elementos de evaluación que utiliza el AMEF es el cálculo del índice
de prioridad de riesgo (IPR), el cual es una representación o producto matemático de
la gravedad de un grupo de Efectos (Severidad), la probabilidad que la Causa
provocará la falla asociada con esos Efectos (Ocurrencia) y la habilidad de detectar la
falla antes que esta llegue al cliente (Detección).
2.13.1 Beneficios del AMEF.
La eliminación de los modos de fallas potenciales tiene beneficios tanto a corto
como a largo plazo. A corto plazo, representa ahorros de los costos de reparaciones,
las pruebas repetitivas y el tiempo de paro. El beneficio a largo plazo es mucho más
difícil medir puesto que se relaciona con la satisfacción del cliente con el producto y
con su percepción de la calidad; esta percepción afecta las futuras compras de los
productos y es decisiva para crear una buena imagen de los mismos [Crespo (2006)].
Por otro lado, el AMEF apoya y refuerza el proceso de diseño u operación ya que:
Ayuda en la selección de alternativas durante el diseño.
Incrementa la probabilidad de que los modos de fallas potenciales y sus efectos sobre
la operación del sistema sean considerados durante el diseño y/o detectados durante
su operación.
Proporciona una información adicional para ayudar en la planeación de
programas de pruebas concienzudos y eficientes (durante el diseño) y a la planeación
o modificación de los programas de mantenimiento (durante la operación).
Desarrolla una lista de modos de fallas potenciales, clasificados conforme a su
probable efecto sobre el cliente.
Proporciona un formato documentado abierto para recomendar acciones que
reduzcan el riesgo para hacer el seguimiento de ellas.
33
Detecta fallas en donde son necesarias características de leve protección.
Identifica los modos de fallas conocidos y potenciales que de otra manera
podrían pasar desapercibidos.
Detecta fallas primarias, pero a menudo mínimas, que pueden causar ciertas
fallas secundarias.
Proporciona un punto de visto fresco en la comprensión de las funciones de un
sistema.
2.14 Confiabilidad.
La confiabilidad se define como la probabilidad de que un equipo cumpla una
misión específica (no falle) bajo condiciones de operación determinadas en un
período determinado. La confiabilidad se relaciona básicamente con la tasa de fallas
(cantidad de fallas) y con el tiempo medio operativo (TPO-tiempo promedio
operativo). Mientras el número de fallas de un determinado equipo vaya en aumento
o mientras el TPO de un equipo disminuya, la confiabilidad del mismo será menor
[Parra (2004)].
La ecuación que rige la confiabilidad es la siguiente:
R(t) = ∫t∞ f (t) dt (Ec. 2)
Donde:
R(t) = Probabilidad de que el sistema no falle en un intervalo de tiempo.
f(t) = función de densidad, representa la variación de la probabilidad de fallas por
unidad de tiempo. Esta función de densidad variará según las distribuciones de
probabilidad (Weibull, Log normal, Exponencial, Gamma, etc.). El cálculo de este
parámetro dependerá de los tiempos operativos.
t = es el intervalo de tiempo en el cual se desea conocer la confiabilidad del equipo,
partiendo de un período de tiempo = 0.
34
2.15 Disponibilidad.
Es una característica que resume cuantitativamente el perfil de operabilidad de un
elemento. Representa el porcentaje del tiempo disponible (de uso) del activo en un
período determinado. Es una medida importante para estimar el factor de utilización
de un activo. La disponibilidad relaciona los tiempos promedios fuera de servicio
(TPFS) y los tiempos promedio operativos (TPO) [Parra (2004)].
La ecuación que representa la disponibilidad es:
D = TPO / (TPO + TPFS) (Ec. 3)
Donde:
D = Disponibilidad.
TPO = Tiempo promedio operativo.
TPFS = Tiempo promedio fuera de servicio.
2.16 Mantenibilidad.
Es la característica inherente de un activo, asociada a su capacidad de ser
recuperado para el servicio (programada / no programada) a partir de la ejecución de
tareas de mantenimiento. En la práctica, se puede expresar en términos de factores de:
frecuencia de mantenimiento, tiempo empleado en mantenimiento y costos de
mantenimiento. El parámetro fundamental para calcular la mantenibilidad lo
constituye el tiempo promedio de reparación (TPPR) de las fallas [Parra (2004)].
La ecuación que representa la mantenibilidad es:
M(t) = 1 - ∫t∞ f (t) dt (Ec. 4)
Donde:
M(t) = Probabilidad de que el sistema sea recuperado en forma exitosa en un
intervalo de tiempo.
35
f(t) = función de densidad, representa la variación de la probabilidad de reparaciones
por unidad de tiempo. Esta función de densidad variará según las distribuciones de
probabilidad (Weibull, Log normal, Exponencial, Gamma, etc.). El cálculo de este
parámetro dependerá de los tiempos de reparación.
t = es el intervalo de tiempo en el cual se desea conocer la mantenibilidad, partiendo
de un período de tiempo = 0.
2.17 Distribuciones habituales en fiabilidad
Según Juan & C. Serrat. (2006) señalan que:
2.17.1 Distribución Exponencial
La distribución exponencial es una de las más utilizadas en fiabilidad, lo cual es
debido a su simplicidad y al hecho de que proporciona un modelo con tasa de fallo
constante. Una tasa de fallo constante significa que, para un dispositivo que no haya
fallado con anterioridad, la probabilidad de fallar en el siguiente intervalo
infinitesimal es independiente de la edad del dispositivo.
En el contexto de la curva de la bañera, esta distribución representa la zona
central o etapa de vida útil del dispositivo, durante la cual la tasa de fallo permanece
aproximadamente constante (esta etapa suele ser la predominante en la vida de
componentes electrónicos o mecánicos).
2.17.2 Distribución de Weibull
Se ha comentado antes que la distribución exponencial es utilizada a menudo
para modelar los tiempos de fallo cuando la tasa de riesgo es constante. Si, por el
contrario, la probabilidad de fallo varía con el tiempo resulta más apropiada una
36
Weibull (de hecho la exponencial puede verse como un caso particular de la
Weibull).
La Weibull es tan flexible que, eligiendo adecuadamente sus parámetros,
permite describir las tres etapas de la función tasa de fallos (curva de la bañera), la
etapa inicial con tasa de fallo decreciente, la etapa de vida útil con tasa de fallo
aproximadamente constante, y la etapa final caracterizada por una tasa de fallo
creciente.
2.17.3 Distribución Gamma
De forma similar a lo que ocurría con la distribución Weibull, la Gamma
también permite modelar las tres etapas características de la curva de la bañera (tasas
de fallo crecientes, constantes y decrecientes). Además, la distribución Gamma
también puede interpretarse como una generalización de la exponencial.
La distribución Gamma es muy conveniente para caracterizar los tiempos de
fallas de equipos durante periodos de rodaje (etapa de vida útil), es también muy
adecuada para representar sistemas con componentes en “stand by” (consumo en
espera de diferentes aparatos electrónicos).
2.17.4 Distribución log-normal
La distribución lognormal tiene, principalmente, las siguientes aplicaciones:
Representa la evolución con el tiempo de la tasa de fallos, λ(t), en la primera
fase de vida de un componente, la correspondiente a los fallos infantiles en la
"curva de la bañera" entendiéndose como tasa de fallos la probabilidad de que
un componente, que haya funcionado durante un período dado, falle en el
37
instante siguiente. En este caso la variable independiente de la distribución es
el tiempo
Permite fijar tiempos de reparación de componentes, siendo también en este
caso el tiempo la variable independiente de la distribución.
Describe la dispersión de las tasas de fallo de componentes, ocasionada por
diferente origen de los datos, distintas condiciones de operación, entorno,
bancos de datos diferentes, etc. En este caso la variable independiente de la
distribución es la tasa de fallos.
2.17.5 Distribución normal
La distribución normal es continua y se da con frecuencia cuando la vida de los
componentes se ve afectada, desde un inicio, por el desgaste y describe bien
fenómenos de envejecimiento de equipos, modelos de fatiga y fenómenos naturales.
En esta distribución los fallos tienden a mostrarse de una forma simétrica alrededor
de la vida media.
2.18 Concepto específico de hornos de cocción Riedhammer-Planta de carbón
Es un equipo donde se realiza el tratamiento térmico de los ánodos verdes
provenientes del proceso de mezclado y compactado, para convenientemente
convertirlos en bloques de ánodos cocidos. Generalmente el horno está constituido
por una caja contiene ladrillos refractarios que dividen el horno en fosas. Están
formados por fosas individuales través de las cuales los “fuegos” se mueven en
dirección circulante a través de secciones. Este tipo de horno trabaja con gas natural
para el proceso de cocción de ánodos.
38
2.18.1 Funcionamiento de los hornos de cocción
Todos los fuegos de cada una de las naves, operan continuamente y su velocidad
depende del ciclo de cocción utilizado, el cual varía desde 28 a 48 horas. Dicho ciclo
determina el tiempo de pertenencia de una sección en cada una de las etapas que
forman un fuego.
De acuerdo a lo dicho anteriormente tendremos que un nodo pasa por dieciséis
(16) etapas, desde su carga hasta que sale del horno. Para conocer el tiempo de
cocción bastaría multiplicar las 16 secciones por ciclo.
Durante cada una de estas etapas el ánodo recibe un tratamiento térmico diferente,
el cual avanza desde la temperatura ambiente, hasta 1250 °C para luego disminuir a
temperatura ambiente nuevamente.
Los ánodos se calientan por el calor generado de la combustión del gas natural con
el oxigeno atmosférico el cual es succionado por la primera sección de enfriamiento
sin tapa, y viaja a través del fuego. La energía generada de dicha combustión va
transmitiéndose desde las secciones en precalentamiento, a través de un sistema de
canales, del cual están provistos las secciones de los hornos. Un ventilador situado en
el sistema de colección de humos, crea la succión necesaria para el movimiento de los
gases de combustión, que se unen a los volátiles que abandonan los ánodos, durante
la cocción y son llevados a un sistema de tratamiento, para evitar la contaminación
ambiental.
El calentamiento de los ánodos es orientado por curvas estándar y es regulado
desde una sala o panel de control.
39
El factor que es extremadamente importante para la eficiente operación del horno,
es minimizar las infiltraciones del aire de la atmosfera. Cuando las tapas y las paredes
refractarias poseen malas condiciones entonces promueven la infiltración de aire frio
dentro del horno.
2.18.2 Descripción e instalación de los hornos
Los hornos de cocción están divididos en dos naves, cada una de las cuales
constan de dos hornos, uno conformado por cuarenta y ocho secciones y otro por
treinta y dos secciones, lo que representa un total de ochenta secciones por nave.
Para la operación de la planta los hornos, los hornos, se dividen en fuegos. Un
fuego se define como un ciclo completo de calentamiento, enfriamiento, carga y
descarga distribuidos en dieciséis secciones. Cada horno de cuarenta y ocho secciones
está determinado por tres fuegos identificados con los colores amarillo, azul y rojo y
cada horno de treinta y dos secciones por dos fuegos con los colores blanco y verde.
Los fuegos están distribuidos de la siguiente manera:
En carga una sección (1)
En pre calientamiento cuatro secciones (4)
En fuego directo tres secciones (3)
En enfriamiento con tapa tres secciones (3)
En enfriamiento sin tapa una sección (1)
En enfriamiento forzado dos secciones (2)
En descarga una sección (1)
En mantenimiento una sección (1)
Dentro de la operación normal de los hornos existen equipos y accesorios
necesarios para llevar a cabo el proceso de cocción de ánodos, estos son:
40
a) Tapas móviles de 20 TM: sirve como tapa o cubierta de la(s) sección(es) es
un armazón de acero revestido de refractarios. Cada fuego tiene once tapas.
b) Mecheros o quemadores múltiples: son los surtidores de gas natural. Están
construidos de hierro y tienen cinco (5) boquillas cada uno. El gas que se suministra
es regulado mediante válvulas o dispositivos (aperturas). Cada fuego tiene tres
quemadores
c) Manifold: es un tubo en forma de “U” invertida de acero, revestido con
material refractario. Conduce los gases de fuego hasta el ducto principal que va al
sistema de tratamiento ambiental, posee una válvula que regula el flujo de gases que
se genera en el proceso de cocción. Cada fuego tiene un mainfold.
d) Ventilador de tiro forzado: permite el enfriamiento de los ánodos
extrayendo calor de la sección en enfriamiento. Su eficiencia es de aproximadamente
10.000 m3/h a una temperatura de aire aproximadamente 300 °C. La carga conectada
del motor activador es de aproximadamente 7,5 Kw. Hay dos ventiladores para cada
fuego.
e) Termocuplas: sirven para el registro de temperatura de gases del proceso.
Son fabricadas de Pt-Rh-Pt. Tienen una longitud de aproximadamente 510 mm.
f) Grúas N.K.M: son equipos sofisticados, utilizados para el movimiento de los
accesorios y componentes como, la carga y descarga de los ánodos en los ánodos en
las secciones. Estas grúas están provistas de un sistema de succión, que recolecta el
coque de empaque. La capacidad e succión es de 26 T/H (capacidad de diseño 40
T/H) y el peso máximo, que levantan 25 T (capacidad de diseño 50 T). actualmente
hay dos grúas por nave.
g) Sistema Lurgi: es el encargado de evitar la contaminación ambiental
depurando los gases alquitranados que se generan durante el proceso de cocción,
permitiendo que salgan al ambiente lo más limpio posible (cada nave posee un
sistema Lurgi)
41
2.19 Grúas NKM
Son cuatro grúas tipo puente (135, 136, 137, 138), con capacidad de levantar 25
toneladas métricas con el gancho principal, y 5 toneladas métricas con el gancho
auxiliar. Tiene dos tolvas una con capacidad de almacenar 35 toneladas métricas para
coque y otra para fino. Posee una pinza telescópica que puede sujetar siete ánodos a
la vez y dos tubos uno de relleno y otro de succión. Cuenta con una cabina de mando
y opera con 440 voltios.
2.19.1 Generalidades de la grúa NKM
Las grúas forman un conjunto que facilitan y aceleran las operaciones de
levantamiento, traslado y colocación de los equipos pesados que intervienen en el
proceso de cocción de ánodo verde. El mantenimiento y conservación de dichas
maquinarias garantizará el alto grado, la eficiente operatividad de sus equipos e
instalaciones. En la línea de producción de la empresa existen en la actualidad una
serie de grúas con diferentes estructuras y funciones, todas pertenecientes al grupo
holandés NKM. Estas siglas significan en holandés Nederlandse Kraanbow
Maatschappij, la traducción al español es grúas puente holandesas.
Las grúas que se encuentran en el departamento de hornos de cocción son del tipo
saca ánodos del horno.
2.19.2 Definición NKM
Es una compañía holandesa especializada en sistema de grúas y todo lo relativo a
equipos para la manufactura de reducción de aluminio. Así como también en la
elaboración de ánodos. Las empresas fundidoras de aluminio están provistas de
ingeniosas instalaciones de NKM, las cuales son de fácil manejo y reconocidas a
nivel internacional por sus seguros y avanzados sistemas de operación que, facilitan
el traslado de materiales en procesos de producción
42
Dentro de los equipos que produce se encuentran:
a) Almacenadoras de ánodos.
b) Sistema de transporte de grúa.
c) Cambiadoras de ánodos.
d) Amontonadoras y manejo de lingotes.
e) Saca ánodos del horno
f) Cambiadoras de casco.
g) Saca ánodos del horno
h) Cambiadoras de casco
2.19.3 Descripción
Las salas de los hornos de cocción se componen de dos naves, donde cada nave
cuenta con dos grúas puente NKM, las 135, 136 y 137, 138 respectivamente. Son
necesarias para la producción de los ánodos cocidos.
Estas grúas son capaces de cumplir todos los requisitos de rendimiento para la
operación, estas facilitan las operaciones de levantamiento, traslado y colocación de
los equipos pesados que intervienen en el proceso de elaboración de ánodos los cuales
son elaborados en la planta de molienda y compactación. En la mayoría de las
empresas se utiliza este tipo de grúa por la capacidad que tienen para transportar
objetos de gran peso y tamaño haciéndose más cómodo y seguro.
La operación económica de una línea de producción depende en gran parte del
mantenimiento y conservación de estos garantizando la mayor eficiencia operativa de
sus equipos e instalaciones.
Estas grúas están estructuradas con la combinación de una parte mecánica y otra
eléctrica.
43
2.19.4 Componentes principales
Puente principal:
Está formado por dos vigas unidas entre si paralelamente, que soportan los demás
componentes de la grúa. Descansa sobre los carros de contacto que energizan la grúa.
Los carros de contacto se mueven sobre los rieles a lo largo de la sala de hornos. El
puente principal se traslada de un extremo a otro de la sala de hornos. Tiene una
longitud de 28 mts. Y un riel de puente con 11,47 mts. De ancho, posee cuatro ruedas
de 800 mm de diámetro cada una, que se deslizan sobre un sistema de desplazamiento
flotante, los cuales sirven como base para el desplazamiento del carro de cabina.
El carro:
Es una estructura metálica provista en sus extremos de cuatro ruedas de 710 mm
de diámetro cada una. Sirve para movilizarse a lo largo del puente principal. El
movimiento se hace siempre teniendo detrás el pasillo de carga y descarga de ánodo
ósea que tiene solo dos movimientos hacia delante y hacia atrás. El recorrido se puede
hace dz mcvr indiferentemente en cualquier
punto donde se encuentre a lo largo de la sala. El carro cabina soporta el sistema de
aspiración, el sistema de relleno, pinzas de elevación de ánodos, gancho principal,
tolva de fino y la propia cabina.
Cabina de la grúa
Es una estructura rectangular, dentro de ella contiene todos los controles de la
grúa, hay una escalerilla deslizante para subir hasta ella y una escalerilla fija a la
estructura de ésta, para subir a la plataforma sobre la cabina donde se encuentra el
breaker principal que se utiliza para energizar la grúa. El interior de la cabina es
iluminado, aislado del medio exterior y tiene aire acondicionado, tiene una silla para
el operador la cual cuenta con una pequeña palanca en su lado derecho que se mueve
de abajo hacia arriba para girar la silla, un pequeño pedal al pie de la silla para mover
44
esta de atrás hacia delante y viceversa. La cabina puede trasladarse a lo largo del
puente por medio del carro de la cabina.
La cabina tiene ventanas de vidrios que permitan observar todas las operaciones,
por fuera de la cabina y unidos a esta se encuentra el tubo de aspiración, tubo de
relleno, pinzas para ánodos y la máquina de descarga de polvo fino. Encima de la
cabina se encuentra el depósito de tolva de coque y uno de polvo fino.
Tableros de controles y señales:
Se encuentra en la parte superior de la cabina, frente al asiento de operador,
permite tener el control de los distintos sistemas de la grúa así como de los límites de
capacidad y situaciones de alarma.
Controles de mando:
Se encuentra a los lados del asiento del operador a la izquierda se ubica un control
maestro para movimientos de la grúa (carro puente), un control pulsante (para de
emergencia) en el piso de la cabina se encuentra un control pulsante que activa la
sirena con la que indica al personal que este prevenido, a la derecha del asiento se
encuentra un control maestro que sube y baja el gancho principal, la pinza, el tubo de
succión y el tubo de relleno. Existe un selector de 4 posiciones para el uso individual
del equipo y un control para movimientos (subir, bajar y movimientos laterales), del
gancho auxiliar de la grúa.
Controles de mando:
Se encuentra a los lados del asiento del operador a la izquierda se ubica un control
maestro para movimientos de la grúa (carro puente), un pulsante (para de emergencia)
en el piso de la cabina se encuentra el pulsante que activa la sirena con la que indica
al personal.
45
Tolva de polvo fino
Está ubicada a la derecha de la grúa, arriba y delante de la cabina, se mueve a lo
largo del puente junto con la cabina. A la salida tiene una válvula de cierre y una
manguera que es accionada por un poli
Tolva de coque
Es un envase de forma cilíndrico en la parte superior y cónico en la parte inferior
del mismo. Está ubicada encima de la cabina, se mueve junto con la cabina a lo largo
del puente. Del ella sale un tubo de aspiración y llenado. Se usa para almacenar el
coque que luego se utiliza para empacar los ánodos verdes. Tiene una capacidad de
30 m3.
Tubo de aspiración:
Es de tipo telescópico, accionado por polipastos de cadena de doble velocidad.
Sale de la tolva de coque y está ubicado a la izquierda de la cabina. Se mueve junto
con la cabina a lo largo del puente, tiene movimiento hacia abajo y hacia arriba y
también puede rotar a la izquierda y a laderecha (con un giro máximo de 180°). Su
boquilla o salida es más delgada y larga que la del tubo de relleno, tiene una válvula
de cierre. Se usa para succionar el coque de la sección a la que se le van a descargar
los ánodos cocidos. El sistema se succión está compuesto por el tubo y el ventilador
(exhauster), este último forma un vacío para que el equipo funcione, tiene una
capacidad de 40 hasta 60 m3/h, el sistema de vacío que genera el ventilador tiene un
separador centrifugo de partículas, el cual distribuye las partículas gruesas y finas.
Tubo de relleno:
Es de tipo telescópico de forma rectangular accionado por dos polipastos de
cadena de doble velocidad. Sale de la tolva de coque y está ubicado a la derecha de la
cabina. Se mueve junto con la cabina a lo largo del puente y también tiene
movimientos hacia arriba y hacia abajo, la boquilla o extremo inferior es menos largo
46
y más ancho que la del tubo de aspiración. Tiene válvula de cierre. Se usa para
empacar las secciones de cocción.
Elevador de ánodos (pinza):
Es de tipo telescópico tiene en el extremo inferior una pinza accionada por un
sistema mecánico para cerrarla o abrirla. Está ubicado a la izquierda de la cabina y a
tras del tubo de aspiración. Se mueve junto con la cabina a lo largo del puente y
también tiene un movimiento hacia arriba y hacia abajo. Se usa para cargar y
descargar siete ánodos simultáneamente.
Gancho principal:
Es un polipasto fijo montado sobre el carro de la cabina, opera con un sistema
múltiple de guayas con 6 poleas. Con una capacidad de 25 toneladas, tiene forma de
ancla y está ubicado adelante y un poco a la izquierda de la cabina. Es accionado por
un sistema motor reductor. Se mueve junto con la cabina a lo largo del puente y
también tiene un movimiento hacia arriba y hacia abajo. Se usa para el levantamiento
de la tapa.
Gancho auxiliar:
Es un polipasto unido a un carro de traslación con sistemas de guayas de dos
poleas. Con una capacidad de 5 toneladas tiene forma de anzuelo y está ubicado en la
parte inferior de la viga principal del puente que esta a la izquierda de la cabina. Es
accionado por un sistema motor-reductor. Tiene un movimiento independiente de la
cabina y a lo largo del puente. Se usa para movimiento de los tubos en “u”, Manifold
de mecheros, ventiladores de enfriamiento, plataforma para vaciar coque, los
recipientes o tolvas donde se vacía el fino, recoge la escoria del coque y todas
aquellas cosas livianas que amerite moverse en el área de hornos.
47
2.19.5 Funciones de las grúas NKM
Subsistema puente:
Es la estructura que soporta todos los elementos mecánicos eléctricos y metálicos
de la grúa, consiste en un par de estructuras tipo puente de 25 mts de longitud
aproximadamente, apoyada en sus extremos mediante ruedas que deslizan sobre rieles
los cuales se encuentran en ambos extremos de la nave.
Subsistema carro:
A lo largo y sobre ambas estructuras se encuentran ubicadas las vigas carrileras, en
las cuales se apoyan cuatro ruedas motrices y dos conducidas, las motrices están
acopladas a un mecanismo motor reductor, el cual trasmite la fuerza requerida para
vencer el estado de inercia de la grúa, desplazándose transversalmente a lo largo de la
nave.
Subsistema pinza:
El movimiento vertical en sentido ascendente y descendente o viceversa que
realiza el sistema telescópico de la pinza, es realizado por medio de un motor reductor
acoplado al tambor, transmitiéndole movimiento donde se enrolla y desenrolla la
guaya que sostiene el sistema telescópico.
2.12.6 Descripción de las operaciones realizadas por la grúa
Carga de ánodos verdes en las secciones:
El proceso de cocción se inicia con la carga de ánodos verdes en las secciones, cada
sección tiene una capacidad de 105 ánodos distribuidos en 21 ánodos por fosa. Para la
carga de las secciones las grúas realizan las siguientes actividades:
1. Son tomados los ánodos verdes, que viene en carretas desde el almacén por la
grúa con la pinza, la cual tiene una capacidad de siete ánodos.
48
2. Son trasladados e introducidos en las secciones correspondientes. Las
secciones deben tener las paredes laterales libres de coque.
3. Los ánodos son colocados en posición vertical en grupos de siete y en tres
capas por fosa, hasta completar los 105 ánodos en la sección, entre capa y capa se
coloca papel Kraft para evitar que adhieran loa ánodos.
Descarga de ánodos
Al culminar el proceso de cocción y enfriamiento (temperatura menor a 200 °C) de
los ánodos, se procede a descargar las secciones, siguiendo los siguientes pasos:
1. La grúa se traslada hasta la última sección, ubicada en la tapa de enfriamiento,
antes de comenzar a la descarga, el ayudante de la grúa debe retirar con una pala la
costra formada por el material de coque.
2. Luego se procede a succionar por capas el coque calcinado, permitiendo que
los ánodos se enfríen mejor, introduciendo el tubo de succión.
3. Se retira el tubo de succión y se baja la pinza para cargar los ánodos en grupos
de siete, para luego ser ubicados en la carretas, que se encuentran en los pasillos de la
nave.
4. Se repite el proceso anterior hasta descargar los 105 ánodos.
Traslado de accesorios:
Las grúas se encargan de trasladar los accesorios indispensables para el proceso de
cocción, los accesorios utilizados son las cubiertas móviles, Manifold, ventiladores
puente, quemadores, platina y la araña.
49
CAPITULO III
MARCO METODOLOGICO
3.1. Tipo de la investigación
La investigación presenta varios enfoques de acuerdo a sus características,
lográndose definir según los siguientes tipos:
Según el nivel de profundidad
Investigación documental: la información obtenida de la grúa NKM es para
el sustento de dicho estudio. Se basa en la recopilación de información teórica
y manuales del equipo, obtenidos de la biblioteca de la empresa. Al respecto
Cázares, Christen, Jaramillo, Villaseñor y Zamudio (2000) explica que:
“La investigación documental depende fundamentalmente de la
información que se recoge o consulta en documentos, entendiéndose
este término, en sentido amplio, como todo material de índole
permanente, es decir, al que se puede acudir como fuente o referencia
en cualquier momento o lugar, sin que se altere su naturaleza o
sentido, para que aporte información o rinda cuentas de una realidad o
acontecimiento.” (p. 18)
50
Según el propósito
Investigación aplicada: la búsqueda de información se presenta como una
herramienta para la toma de decisión, con el fin de satisfacer la necesidad del
departamento y la empresa. Al respecto Tamayo y Tamayo (2001) comentan:
“La investigación aplicada, movida por el espíritu de la investigación
fundamental, ha enfocado la atención sobre la solución teoría.
Concierne a un grupo particular más bien a todos en general. Se refiere
a los resultados inmediatos y se halla interesada en el
perfeccionamiento de individuo implicado en el proceso de la
investigación.” (p. 43)
3.2. Diseño de la investigación
En lo que respecta al diseño de la investigación se define como:
Investigación de campo: se considera de campo, porque la investigación se
realizó en el lugar de los hechos, es decir donde ocurren los fenómenos
estudiados, en este caso en el área de Hornos de Cocción de CVG Venalum.
Para la obtención de datos es necesario investigar directamente el estado de la
grúa NKM y solicitar información del personal que labora en el área. Cázares,
Christen, Jaramillo, Villaseñor y Zamudio (2000) señalan que:
“La investigación de campo es aquella en que el mismo objeto de
estudio sirve como fuente de información para el investigador.
Consiste en la observación, directa y en vivo, de cosas,
comportamiento de personas, circunstancia en que ocurren ciertos
hechos; por ese motivo la naturaleza de las fuentes determina la
manera de obtener los datos.” (p. 18)
51
No experimental: es también conocida como investigación Ex Post Facto,
término que proviene del latín y significa después de ocurridos los hechos. Lo
que se hace en la investigación no experimental es observar fenómenos tal y
como se dan en su contexto natural, para después analizarlos. De acuerdo con
Kerlinger (1979) señala que:
“La investigación no experimental o expost-facto es cualquier
investigación en la que resulta imposible manipular variables o asignar
aleatoriamente a los sujetos o a las condiciones” (p. 116)
Los aspectos de la problemática planteada se analizaron a través del desarrollo
de un diagnostico de la situación actual.
3.3. Población y muestra
Para el desarrollo de la investigación y el logro de los objetivos, la población
de estudio estará constituida por el sistema de grúas NKM existentes en el área de
Hornos de Cocción de C.V.G. Venalum; esta población o universo de estudio estará
conformado por cuatro (4) sistemas de grúas NKM (135, 136, 137 y 138).
De manera que las características de esta población es pequeña y finita, y en
vista que son estructuras mecánicas que funcionan de igual manera se tomará como
unidad de estudio y muestra al Sistema de grúa NKM 138, la cual fue la que presentó
mayor incidencia de fallas en el período estudiado.
3.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos
Dentro de los recursos más efectivos con que cuenta un investigador están
las técnicas e instrumentos de recolección de datos, de las cuales se vale para
52
acercarse a los fenómenos y extraer de ellos información necesaria para el desarrollo
de su investigación o estudio. Para enfatizar esto Páez (2002) dice: “Un instrumento
de recolección de datos es cualquier recurso que emplea el investigador para
acercarse a los fenómenos y extraer de ellos la información necesaria” (Pág.123).
Las técnicas empleadas para la recolección de datos son las siguientes:
Observación directa
Es la más común de las técnicas de investigación, Mario Tamayo la define
como: “aquella en la cual el investigador puede observar y recoger datos mediante su
propia observación” (Pág. 183).
A través de esta técnica se adquirió, toda la información relacionada con las
características funcionales del sistema, en este caso de la grúa NKM, a través de una
observación por parte del investigador de todos los aspectos que lo conforman y a su
vez concluir las mejoras más favorables que puedan ser empleadas para mejorar su
estado.
Entrevistas no estructuradas
Fueron realizadas a los sujetos que se encuentran vinculados dentro del proceso
en estudio, es decir, sujetos expertos y con amplios conocimientos sobre las labores
que deben emplearse para poder desarrollar a toda cabalidad, el diseño de este
modelo de mantenimiento. Todo esto se empleó como una medida para obtener
información exacta referente a las etapas de la investigación, las cuales por su manera
de estar expuesta permitieron ser analizadas de forma muy precisa.
53
Revisión Documental
Esta técnica consiste en recopilar información relacionada con la investigación,
con el propósito de profundizar en el tema; para ello se procedió a realizar una
revisión y extracción de datos a partir de: estándares de procesos, prácticas de trabajo,
manuales y normas internas de CVG VENALUM.
Paquetes computarizados
Para el desarrollo de esta investigación se empleó el uso de los paquetes de
computación de Microsoft Oficce XP Profesional específicamente Word, Power
Point, Excel y adicionalmente se empleó el uso de Internet Explorer para la
concienzuda búsqueda de información y su posterior manejo.
3.5. Técnicas de Análisis de Datos
Diagrama de Pareto
Es una herramienta que arroja cual componente refleja durante un periodo
determinado mayor numero de falla, lo que facilita el conocimiento del
comportamiento de falla del sistema en estudio y a cual componente se debe analizar
y monitorear con prioridad si lo que se requiere es garantizar la operatividad y
disponibilidad del sistema. No obstante, la grafica de pareto, facilita la toma de
decisiones ya que permiten jerarquías y prioridades del sistema en estudio.
54
Análisis de Criticidad
Es una metodología que permite jerarquizar sistemas, instalaciones y equipos,
en función de su impacto global con el fin de facilitar la toma de decisiones.
Análisis de Modos y Efectos de Fallas (AMEF)
Esta técnica se utilizó para estudiar las fallas críticas de los subsistemas que
componen a la grúa NKM, el empleo de esta herramienta sirve para detallar el
funcionamiento de cada uno de los subsistemas y sus fallas funcionales, los modos o
causas que la originaron y los efectos causados por dichas fallas.
El Análisis de Modos y Efectos de Fallas, establece los parámetros de fallas
funcionales lo cual es fundamental para el desarrollo de la investigación.
Análisis de distribuciones o curvas de confiabilidad, mantenibilidad, y cálculo
de la disponibilidad
Estas herramientas permitieron conocer la condición del equipo, para
determinar las frecuencias óptimas para la ejecución de las tareas, intervenciones e
inspecciones de mantenimiento, logrando así, tener una visión lo más precisa posible
de cuando realizar mantenimiento correctivo o preventivo, por consiguiente, a todos
los subsistemas cuyo previo estudio hayan sido seleccionadas para el empleo de la
Metodología de Análisis de Criticidad y Análisis de Modos y Efectos de Fallas
(AMEF) en el nuevo modelo de mantenimiento propuesto.
3.6. Procedimiento metodológico
Recopilación de información técnica: identificación y despiece de los
componentes que conforman el sistema de grúas NKM por medio del sistema
integral de mantenimiento (SIMA)
55
Inspección y evaluación de los siguientes aspectos:
Base de datos de fallas, tiempo de fallas, tiempo de reparación. Estos
datos son recopilados con el SIMA y el SAS Enterprise guide.
Planes de mantenimiento actuales. Los planes serán consultados y
analizados a través del SIMA.
Recopilación de datos de parámetros operacionales, costos de mantenimiento
y demás tópicos necesarios para la elaboración del análisis de criticidad el
cual va a determinar cuáles son los subsistemas más críticos a los que se les
va a realizar el Análisis de Modos y Efectos de Fallas (AMEF).
Reunir a los planificadores de mantenimiento del Departamento de Hornos de
cocción y a través de ellos determinar las causas que pudieran generar las
fallas funcionales en cada uno de los subsistemas que conforma la grúa NKM,
y de esa misma manera determinar también los efectos que se pudieran llegar
a producir en caso de que estos sucediesen.
Elaboración de Conclusiones y Recomendaciones de acuerdo con el análisis
de los resultados obtenidos.
56
CAPITULO IV
RESULTADOS
En el siguiente capítulo se desarrollará cada uno de los objetivos específicos
planteados, el cual va a proporcionar la identificación y clasificación de los equipos a
estudiar, la recopilación de la data de fallas, el análisis de los planes actuales de
mantenimiento, realización de un pareto de equipos y el desarrollo de un análisis de
criticidad. Por otra parte se efectuará un AMEF y la realización de un análisis
estadístico para evaluar las frecuencias de mantenimiento.
4.1 Identificación y Clasificación de los equipos que conforman las grúas NKM
La identificación y clasificación de los equipos se realiza mediante la consulta al
módulo de datos básicos del SIMA, el cual tiene registrado y clasificado, entre otros,
el sistema de grúas NKM dividiéndolo en diecisiete (17) subsistemas como son:
(1) Subsistema principal de Distribución eléctrica panel K1.
(2) Subsistema e Control de succión panel K1.
(3) Subsistema de Control de traslación puente panel K2.
(4) Subsistema de Control de carro-cabina panel K2.
(5) Subsistema de Control elevación piza de ánodos panel K2.
(6) Subsistema Regulación y control programable PLC en panel K1.
(7) Subsistema Aire acondicionado cabina.
(8) Subsistema Traslación puente.
(9) Subsistema Traslación carro-cabina.
57
(10) Subsistema carro-gancho auxiliar.
(11) Subsistema Elevación pinza.
(12) Subsistema Pinza de ánodos.
(13) Subsistema Gancho principal de 25 Ton.
(14) Subsistema Neumático.
(15) Subsistema Colector de polvo.
(16) Subsistema de Succión de coque.
(17) Subsistema Relleno de coque.
A continuación se presentan los diagramas de bloques que representan cada uno
de los subsistemas que forman parte del sistema de grúas NKM describiendo las
características que poseen.
58
(1) Subsistema Principal de distribución eléctrica panel K1
Subsistema Principal de Distribución Eléctrica Panel K1
Receptáculo colector de
alimentación (pantógrafo)
Interruptor principal y cable de
alimentación
Interruptor alimentador (315a)
del circuito eléctrico de la pinza
Barra alimentadora del circuito
eléctrico
Circuito alimentador de potencia
de rearme
Circuito alimentador de control de
rearme
Circuito alimentador de control de
motores de traslación puente
Circuito alimentador de potencia
de motores de traslación puente
Circuito alimentador de control de
los frenos de motores de t/puente
Circuito alimentador de potencia
de los frenos de motores de t/
puente
Circuito alimentador de control
del campo magnético de motores
de T/Puente
Circuito alimentador de potencia
del campo magnético de motores
de T/Puente
Circuito alimentador de control de
motor traslación cabina
Circuito alimentador de potencia
de motor traslación cabina
Circuito alimentador de control
del freno de motor traslación
cabina
Circuito alimentador de potencia
del freno de motor traslación
cabina
Circuito alimentador de control
del campo magnético de motor T/
Cabina
Circuito alimentador de potencia
del campo magnético de motor T/
Cabina
Circuito alimentador de control
del motor de elevación pinza de
ánodos
Circuito alimentador de potencia
del motor de elevación pinza de
ánodos
Circuito alimentador de control del
freno del motor E/Pinza de ánodos
Circuito alimentador de potencia
del campo magnético del motor E/
Pinza de ánodos
Circuito alimentador de potencia
del freno del motor de E/Pinza de
ánodos
Circuito alimentador de control
del campo magnético del motor
E/Pinza de ánodos
Circuito alimentador de control de
la válvula de llenado de grúa
Circuito alimentador de potencia
de la válvula debajo de la tolva de
polvo
Circuito alimentador de potencia
de la válvula de llenado
Circuito alimentador de control de
la válvula debajo de la tolva de
polvo
Circuito alimentador de control de
la válvula debajo del filtro de la
tolva
Circuito alimentador de potencia
del motor de ventilador
enfriamiento del serpentín
Circuito alimentador de potencia
de la válvula debajo del filtro de la
tolva
Circuito alimentador de control
del motor de ventilador
enfriamiento del serpentín
Circuito alimentador de control del
motor de ventilador enfriamiento
del Exhauster
Circuito alimentador de potencia
del motor del compresor
Exhauster
Circuito alimentador de potencia
del motor de ventilador
enfriamiento del Exhauster
Circuito alimentador de control
del motor del compresor
Exhauster
Circuito alimentador de control de
polipastos del tubo de succión
Circuito alimentador de potencia
de motor de elevación gancho
auxiliar
Circuito alimentador de potencia
de polipastos del tubo de succión
Circuito alimentador de potencia
de polipastos del tubo de empaque
Circuito alimentador de control de
motor de traslación gancho
auxiliar
Circuito alimentador de potencia
de alumbrado
Circuito alimentador de potencia
de motor de traslación gancho
auxiliar
Circuito alimentador de control
de polipastos del tubo de
empaque
Circuito alimentador de control de
motor de elevación gancho
principal
Circuito alimentador de control
de alumbrado
Circuito alimentador de potencia
de motor de elevación gancho
principal
Circuito alimentador de control
de motor de elevación gancho
auxiliar
Figura 4. Subsistema Principal de distribución eléctrica panel K1
59
(2) Subsistema de Control de succión panel K1
Subsistema Control de Succión Panel K1
Controlador de nivel
nivotester ftc-420; indica
20% de tolva de coque
Transmisor de medida para
nivotester ftc-420; indica
20% de tolva de coque
Sensor de nivel para nivotester
ftc-420; indica 20% de tolva
de coque
Controlador de nivel
nivotester ftc-420; indica
100% de tolva de coque
Sensor de nivel para
nivotester ftc-420; indica
100% de tolva de coque
Transmisor de medida para
nivotester ftc-420; indica
100% de tolva de coque
Controlador de nivel
nivotester ftc-420; indica
100% de tolva de polvillo
Transmisor de medida para
nivotester ftc-420; indica
100% de tolva de polvillo
Programador de aire de pulso
para limpieza de mangas del
colector de polvo de tolvas
de succión
Sensor de nivel para
nivotester ftc-420; indica
100% de tolva de polvillo
Interruptor de presión mínima
en circuito principal de aire de
pulso para limpieza de mangas
del colector de polvo de tolvas
de succión
Transmisor de presión
diferencial en cámaras del
colector de polvo de tolvas de
succión
Interruptor de presión
mínima en circuito principal
de tolvas de succión
Interruptor de alta
temperatura en circuito
secundario de tolvas de
succión
Manómetro indicador de
vacion (vacuometro) de tolvas
de succión
Figura 5. Subsistema Control de succión panel K1
60
(3) Subsistema de Control de traslación puente panel K2
Subsistema de Control de traslación puente panel K2
Modulo supresor (filtro) vy1-
rzd106 reactivar para
motores de traslación puente
panel k2
Puente rectificador modular
skb15/12a2 de frenos para
motores de traslación puente
panel k2
Variador de velocidad
reactivar rtv-84d72s para
motores de traslación puente
panel k2
Figura 6. Subsistema de control de traslación puente panel K2.
(4) Subsistema de Control de carro-cabina panel K2
Subsistema de Control de carro-cabina panel K2
Modulo supresor (filtro)
vy1-rzd106 reactivar para
motor de traslación carro-
cabina panel k2
Puente rectificador
modular skb15/12a2 de
freno para motor de
traslación carro-cabina
panel k2
Variador de velocidad
reactivar rtv-84d72s para
motor de traslación carro-
cabina panel k2
Figura 7. Subsistema de control de carro-cabina panel K2.
61
(5) Subsistema de Control de Elevación pinza de ánodos panel K2
Subsistema de Elevación Pinza de ánodos panel K2
Modulo supresor
(filtro) vy1-rzd106
reactivar para motor
de elevación pinza
panel k2
Puente rectificador
modular skb15/12a2
de freno para motor de
elevación pinza panel
k2
Variador de
velocidad reactivar
rtv-84c18s para
motor de elevación
pinza panel k2
Figura 8. Subsistema de control de elevación pinza de ánodos panel K2.
62
(6) Subsistema Regulación y control programable PLC en panel K1
Subsistema Regulación y control programable PLC en panel K1
Fuente de alimentación; siemens 6es7 - 307 -
1af00 - oaao del PLC en panel K1
Tarjeta de entrada digital; siemens 6es7 - 321
- 1fh00 - oaao di 16x120vac del PLC en panel
K1
Tarjeta CPU; siemens 6es7 - 314 - 1ae04 -
oabo; ram mc-951okg00-oaao del PLC en
panel K1
Rack para conexión de tarjetas 6es7 - 390 -
1af00 - oaao del PLC en panel K1
Tarjeta de salida a relé ; siemens 6es7 - 322 -
1hh00 - oaao do 16x120vac del PLC en panel
K1
Tarjeta de salida digital; siemens 6es7 - 322 -
1ff01 - oaao do 8x120vac del PLC en panel K1
Tarjeta de entrada digital; siemens 6es7 -
321 - 1fh00 - oaao di 16x120vac del PLC en
panel k1
Tarjeta de entrada digital; siemens 6es7 -
321 - 1fh00 - oaao di 16x120vac del PLC en
panel K1
Tarjeta de salida a relé ; siemens 6es7 - 322
- 1hh00 - oaao do 16x120vac del PLC en
panel K1
Tarjeta de salida a rele ; siemens 6es7 - 322 -
1hh00 - oaao do 16x120vac del PLC en panel
K1
Figura 9. Subsistema regulación y control programable PLC en panel K1.
63
(7) Subsistema Aire Acondicionado cabina
Subsistema Aire Acondicionado cabina
Compresor del
aire
acondicionado
cabina
Motor de 1/2 hp
del evaporador
del aire
acondicionado
cabina
Condensador del
aire
acondicionado
cabina
Motor de 3hp del
compresor del
aire
acondicionado
cabina
Evaporador del
aire
acondicionado
cabina
Figura 10. Subsistema aire acondicionado cabina.
(8) Subsistema Traslación puente
Figura 11. Subsistema traslación puente.
Subsistema Traslación Puente
Freno electromagnético del
motor lado izquierdo de
traslación puente
Conjunto de rueda motriz
lado izquierdo de traslación
puente
Reductor lado izquierdo de
traslación puente
Motor de 13 hp lado
izquierdo de traslación
puente
Freno electromagnético del
motor lado derecho de
traslación puente
Motor de 13 hp lado derecho
de traslación puente
Conjunto de rueda libre lado
izquierdo de traslación
puente
Conjunto de ruedas guías
lado barras de traslación
puente
Estructuras metálicas del
puente
Conjunto de rueda libre lado
derecho de traslación puente
Reductor lado derecho de
traslación puente
Conjunto de rueda motriz
lado derecho de traslación
puente
64
(9) Subsistema Traslación carro-cabina
Subsistema Traslación Carro-Cabina
Freno electromagnético
del motor eléctrico de
traslación carro –cabina
Conjunto de ruedas
motrices de traslación
carro - cabina
Reductor de traslación
carro - cabina
Motor eléctrico de 9hp
de traslación carro -
cabina
Conjunto de ruedas
guías derecha de
traslación carro - cabina
Conjunto de rueda libre
derecha de traslación
carro - cabina
Conjunto de ruedas
guías izquierda de
traslación carro - cabina
Conjunto de rueda libre
izquierda de traslación
carro - cabina
Estructuras metálicas del
carro - cabina
Figura 12. Subsistema traslación carro-cabina.
65
(10) Subsistema carro-gancho auxiliar
Subsistema Carro-Gancho Auxiliar
Conjunto tambor porta guaya
de gancho auxiliar 5tm
Motorreductor de 1,56/
11,16kw de elevación del
gancho auxiliar 5tm
Motorreductor de 0,24/0,96kw
de traslación del gancho
auxiliar 5tm
Figura 13. Subsistema carro-gancho auxiliar.
(11) Subsistema Elevación pinza
Subsistema Elevación Pinza
Freno electromagnético del
motor de elevación pinza
Conjunto tambor - guaya -
poleas de elevación pinza
Reductor de elevación
pinza
Motor de 60 hp de
elevación pinza
Tubo telescópico de
elevación de la pinza
Figura 14. Subsistema elevación pinza.
(12) Subsistema Pinza de ánodos
Subsistema Pinza
Ánodos
Pinza de ánodos
Figura 15. Subsistema pinza de ánodos.
66
(13) Subsistema Gancho principal de 25 Ton.
Subsistema Gancho principal de 25 Ton.
Conjunto de tambor - porta guaya
del gancho de 25tn
Motorreductor de 27,0/3,60kw de
elevación y descenso del gancho de
25tm
Figura 16. Subsistema gancho principal de 25 ton.
(14) Subsistema Neumático
Subsistema Neumático
Acumulador de aire
comprimido del sub-sistema
neumático
Compresor de aire
reciprocante mod.7t2 del
sub-sistema neumático
Motor de 18.5kw del
compresor del sub-sistema
neumático
Figura 17. Subsistema neumático.
67
(15) Subsistema Colector de polvo
Subsistema Colector de Polvo
Motor de 3,9 kw del ventilador
enfriador del colector de polvo
Motorreductor de 0,25kw de la
válvula de descarga de la tolva
# 1 del colector de polvo
Ventilador enfriador del
colector de polvo
Separador ciclónico del
colector de polvo
Válvula motorizada de
descarga de la tolva # 2 del
colector de polvo
Motorreductor de 0,25kw de la
válvula de descarga de la tolva
# 2 del colector de polvo
Tolva de polvo de coque del
colector de polvo
Válvula motorizada de
descarga de la tolva # 1 del
colector de polvo
Soplador volumétrico del
colector de polvo
Motor de 86 kw del soplador
volumétrico del colector de
polvo
Conjunto de electroválvulas
del colector de polvo
Colector de polvo
Manguera de descarga de
polvo de coque del colector de
polvo
Polipasto dk10 de la manguera
de descarga de polvo de coque
del colector de polvo
Figura 18. Subsistema colector de polvo.
(16) Subsistema de Succión de coque
Subsistema de Succión de coque
Tubo de succión de coque
Motorreductor de 0,85/0,20kw
derecho de elevación y
descenso del tubo de succión
de coque
Motorreductor de 0,85/0,20kw
izquierdo de elevación y
descenso del tubo de succión
de coque
Figura 19. Subsistema de succión de coque.
68
(17) Subsistema Relleno de coque
Subsistema Relleno de Coque
Silo de coque de relleno
Motorreductor de 0,85/
0,20kw izquierdo de
elevación y descenso del
tubo de relleno de coque
Motorreductor de 0,25kw de
valvula de descarga del silo
de coque de relleno
Válvula motorizada de
descarga del silo de coque de
relleno
Tubo de relleno de coque
Motorreductor de 0,85/
0,20kw derecho de elevación
y descenso del tubo de
relleno de coque
Figura 20. Subsistema relleno de coque.
4.2 Recopilación de los datos de fallas
El manejador de datos SAS Enterprise guide fue el software utilizado para la
recopilación de datos de fallas de cada subsistema, la base de información de este, es
retroalimentado por el Sistema Integral de Mantenimiento del Aluminio (SIMA).
Los parámetros de búsqueda de información son los siguientes:
Periodo de tiempo a evaluar: Fallas ocurridas durante los años 2009 hasta
octubre de 2010.
Área de planta a evaluar: Hornos de Cocción
Sistema a evaluar: Sistema de grúas NKM 138, dado que es el que presentó
mayor frecuencia de fallas durante el periodo en estudio. En la siguiente
69
figura se presenta la frecuencia de fallas de los cuatro (4) sistemas de las grúas
NKM (135,136,137 y 138) presentes en el área de Hornos de Cocción, donde
se puede observar que el sistema que presenta mayor incidencia de fallas es el
de la grúa NKM 138 (163 fallas), representando un 27,5 % del total de falla
registradas en el sistema de grúas NKM de Hornos de cocción.
Grafica 1. Incidencia de Fallas del Sistemas de grúas NKM 2009 - oct 2010
Subsistemas(s) a evaluar en la grúa NKM 138: (1) Subsistema principal de
distribución eléctrica panel K1, (2) Subsistema de control de succión panel
K1, (3) Subsistema de control de traslación puente panel K2, (4) Subsistema
de control de carro-cabina panel K2, (5) Subsistema de control elevación piza
de ánodos panel K2, (6) Subsistema regulación y control programable PLC en
panel K1, (7) Subsistema aire acondicionado cabina, (8) Subsistema traslación
puente, (9) Subsistema traslación carro-cabina, (10) Subsistema carro-gancho
auxiliar, (11) Subsistema elevación pinza, (12) Subsistema pinza de ánodos,
(13) Subsistema gancho principal de 25 Ton., (14) Subsistema neumático,
70
(15) Subsistema colector de polvo, (16) Subsistema de succión de coque, (17)
Subsistema relleno de coque.
Bloque a evaluar: todos los bloques asociados a cada subsistema.
Tipo de mantenimiento a evaluar: mantenimiento correctivo tipo 1 (según
filosofía SIMA).
La información recopilada es la siguiente:
Frecuencia de fallas.
Tiempo entre falla. (Tiempo promedio entre falla, TPEF).
Tiempo operativo. (Tiempo promedio operativo, TPO).
Tiempo fuera de servicio. (Tiempo promedio fuera de servicio, TPFS).
Costos por mano de obra y materiales y repuestos asociados al mantenimiento
correctivo tipo 1.
Tipo de falla.
Motivos de falla
Los valores recopilados se muestran en las tablas (ver tablas 1-13). Donde se
refleja que el subsistema que presenta mayor incidencia de fallas es el (5) control de
elevación pinza de ánodos panel K2 (39 fallas), representando un 23,93% del total de
fallas registradas en el sistema de grúas NKM de Hornos de Cocción además de
producir un costo de mantenimiento (por fallas correctivas) de Bs. 30.335,76
Por otra parte, los subsistemas (6) Regulación programable PLC en panel K1. (10)
carro-gancho auxiliar, (13) gancho principal de 25 Ton.y el (17) Relleno de coque, no
presentaron incidencia de fallas reflejadas en el SIMA durante el período de estudio.
Todos los datos recopilados se utilizan para desarrollar los análisis de pareto,
criticidad y AMEF.
71
Datos de fallas subsistema principal de distribución eléctrica panel K1 (1)
El subsistema control principal de distribución eléctrica panel K1 presenta un
promedio muy bajo de fallas por año (1 fallas/año) y un promedio bajo de tiempo
fuera de servicio (1,51 horas/falla), lo que se traduce a una efectiva aplicación del
plan actual de mantenimiento a dicho subsistema. (Ver tabla 1).
Tabla 1. Datos de fallas subsistema principal de distribución eléctrica panel K1
Año Frecuencia TPEF
(Hr/falla)
TPFS
(hr/fallas)
TPO
(hr/falla)
Costos de
Mantto
2009 0 0 0 0 0
oct-10 2 4.812,57 3,02 4.814,01 3.227,22
Total 2
Promedio
(hr/año)
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
1 2.406,28 1,51 2.407,00 1.613,61
Fuente: SIMA- SAS enterprise guide
Datos de fallas subsistema de control de succión panel K1 (2)
El subsistema Control de Succión Panel K1 presenta un promedio bajo de fallas
por año (2 fallas/año) y un promedio bajo de tiempo fuera de servicio (1,80
horas/falla), lo que se traduce a una efectiva aplicación del plan actual de
mantenimiento a dicho subsistema. (Ver tabla 2).
72
Tabla 2. Datos de fallas subsistema de control de succión panel K1
Año Frecuencia TPEF
(Hr/falla)
TPFS
(hr/fallas)
TPO
(hr/falla)
Costos de
Mantto
2009 1 9.077,25 0,32 9.076,93 95,52
oct-10 3 4.618,75 3,27 4.616,23 1.582,16
Total 4
Promedio
(hr/año)
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año Promedio/ año
2 6.848,00 1,80 6.846,58 838,84
Fuente: SIMA- SAS enterprise guide
Datos de fallas subsistema de control de traslación puente panel K2 (3)
El subsistema control de traslación puente panel K2 presenta un promedio alto de
fallas por año (11 fallas/año) y un promedio bajo de tiempo fuera de servicio (15,81
horas/falla) afectando el desplazamiento del carro cabina. (Ver tabla 3).
Tabla 3. Datos de fallas subsistema de control de traslación puente panel K2
Año Frecuencia TPEF
(Hr/falla)
TPFS
(hr/falla)
TPO
(hr/falla)
Costos de
Mantto
2009 13 7.871,17 17,14 7.853,12 312.389,60
oct-10 9 9.241,02 14,48 9.231,12 312.277,10
Total 22
Promedio
(fallas/año)
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
11 8.556,09 15,81 8.542,12 312.333,35
Fuente: SIMA- SAS enterprise guide
Datos de fallas subsistema de control de carro - cabina panel K2 (4)
El subsistema control de carro – cabina panel K2 presenta un promedio de fallas
por año y un promedio tiempo fuera de servicio relativamente de bajo (9 fallas/año y
11,49 hr/falla respectivamente) afectando el desplazamiento del carro cabina. (Ver
tabla 4).
73
Tabla 4. Datos de fallas subsistema de control de carro - cabina panel K2
Año Frecuencia TPEF
(Hr/falla)
TPFS
(hr/fallas)
TPO
(hr/falla)
Costos de
Mantto
2009 8 7.388,57 6,64 7.394,62 6.256,90
oct-10 10 7.937,10 16,33 9.118,77 9.118,77
Total 18
Promedio
(hr/año)
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
9 7.662,84 11,49 8.256,70 7.687,84
Fuente: SIMA- SAS enterprise guide
Datos de fallas Subsistema de Control de Elevación Pinza de Ánodos
Panel K2 (5)
El subsistema de Control de Elevación Pinza de Ánodos Panel K2 presenta un
promedio alto de fallas por año (19,5 fallas/año), pero posee un tiempo promedio
fuera de servicio moderado (28,13 horas/falla), afectando la carga y descarga de
ánodos. (Ver tabla 5).
Tabla 5. Datos de fallas subsistema de control de elevación pinza de ánodos panel K2
Año Frecuencia TPEF
(Hr/falla)
TPFS
(hr/fallas)
TPO
(hr/falla)
Costos de
Mantto
2009 24 8.746,24 34,27 8.711,97 20.811,90
oct-10 15 6.745,76 21,98 6.724,78 9.576,20
Total 39
Promedio
(hr/año)
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
20 7.746,00 28,13 7.718,37 15.194,05
Fuente: SIMA- SAS enterprise guide
Datos de fallas subsistema aire acondicionado cabina (7)
El subsistema aire acondicionado cabina presenta un promedio bajo de fallas por
año (1,5 fallas/año) y un tiempo promedio fuera de servicio bajo (19,27 horas/falla),
afectando. (Ver tabla 6).
74
Tabla 6. Datos de fallas subsistema aire acondicionado cabina
Año Frecuencia TPEF
(Hr/falla)
TPFS
(hr/fallas)
TPO
(hr/falla)
Costos de
Mantto
2009 3 2.304,40 38,54 2.276,09 9.475,07
oct-10 0 0,00 0,00 0,00 0,00
Total 3
Promedio
(hr/año)
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
2 1.152,20 19,27 1.138,04 4.737,54
Fuente: SIMA- SAS enterprise guide
Datos de fallas subsistema traslación puente (8)
El subsistema traslación puente presenta un promedio de fallas por año y
promedio tiempo fuera de servicio moderado (9,5 fallas/año y 44,80 hr/falla
respectivamente) afectando de esta manera el desplazamiento del carro cabina. (Ver
tabla 7).
Tabla 7. Datos de fallas sub-sistema traslación puente
Año Frecuencia TPEF
(Hr/falla)
TPFS
(hr/falla)
TPO
(hr/falla)
Costos de
Mantto
2009 13 10.555,99 54,80 10.501,19 14.012,75
oct-10 6 4.356,03 34,79 4.323,43 71.429,76
Total 19
Promedio
(falla/año)
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
10 7.456,01 44,80 7.412,31 42.721,26
Fuente: SIMA- SAS enterprise guide
Datos de fallas subsistema de traslación carro – cabina (9)
El subsistema de control de elevación pinza de ánodos panel K2 presenta un
promedio bajo de fallas por año (3,5 fallas/año), pero posee un tiempo promedio fuera
de servicio relativamente moderado (23,66 horas/falla), afectando el desplazamiento
del carro cabina. (Ver tabla 8).
75
Tabla 8. Datos de fallas subsistema de traslación carro – cabina
Año Frecuencia TPEF
(Hr/falla)
TPFS
(hr/fallas)
TPO
(hr/falla)
Costos de
Mantto
2009 2 9.370,25 10,70 9.359,55 2.427,41
oct-10 5 6.101,92 36,61 6.066,54 17.094,70
Total 7
Promedio
(hr/año)
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
4 7.736,08 23,66 7.713,04 9.761,06
Fuente: SIMA- SAS enterprise guide
Datos de fallas subsistema elevación pinza (11)
El subsistema elevación pinza presenta un promedio bajo de fallas por año (8
fallas/año) y pero un promedio tiempo muy alto fuera de servicio (136,01 hr/falla)
afectando la operatividad de la carga y descarga de ánodos de los hornos de cocción.
(Ver tabla 9).
Tabla 9. Datos de fallas subsistema elevación pinza
Año Frecuencia TPEF
(Hr/falla)
TPFS
(hr/fallas)
TPO
(hr/falla)
Costos de
Mantto
2009 12 8.926,14 42,28 8.883,86 50.438,79
oct-10 4 5.927,76 229,73 5.724,58 10.438,85
Total 16
Promedio
(hr/año)
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
8 7.426,95 136,01 7.304,22 30.438,82
Fuente: SIMA- SAS enterprise guide
76
Datos de fallas subsistema pinza de ánodos (12)
El subsistema pinza de ánodos presenta un promedio bajo de fallas por año (4,5
fallas/año), pero posee un tiempo promedio fuera de servicio relativamente moderado
(43,52 horas/falla), afectando la carga y descarga de ánodos. (Ver tabla 10).
Tabla 10. Datos de fallas subsistema pinza de ánodos
Año Frecuencia TPEF
(Hr/falla)
TPFS
(hr/fallas)
TPO
(hr/falla)
Costos de
Mantto
2009 8 8.895,92 20,51 8.875,41 8.391,66
oct-10 1 66,52
195,53
Total 9
Promedio
(hr/año)
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
5 8.895,92 43,52 8.875,41 4.293,60
Fuente: SIMA- SAS enterprise guide
Datos de fallas sub-sistema neumático (14)
El subsistema neumático presenta un promedio bajo de fallas por año (1
fallas/año), y un tiempo promedio fuera de servicio muy bajo (4,10 horas/falla),
afectando. (Ver tabla 11).
Tabla 11. Datos de fallas subsistema neumático
Año Frecuencia TPEF
(Hr/falla)
TPFS
(hr/fallas)
TOP
(hr/falla)
Costos de
Mantto
2009 1 14.465,14 7,33 14.457,81 3.821,12
oct-10 1 0,86 0,86
2.060,48
Total 2
Promedio
(hr/año)
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
1 7.233,00 4,10 14.457,81 2.940,80
Fuente: SIMA- SAS enterprise guide
77
Datos de fallas sub-sistema colector de polvo (15)
El subsistema de colector de polvo presenta un promedio bajo de fallas por año
(1,5 fallas/año), y un tiempo promedio fuera de servicio bajo (3,36 horas/falla),
afectando. (Ver tabla 12).
Tabla 12. Datos de fallas sub-sistema colector de polvo
Año Frecuencia TPEF
(Hr/falla)
TPFS
(hr/fallas)
TOP
(hr/falla)
Costos de
Mantto
2009 1 53.409,53 2,32 13.559,04 1.154,56
oct-10 2 81.550,77 4,40 690,82 16.106,26
Total 3
Promedio
(hr/año)
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
2 67.480,15 3,36 7.124,93 8.630,41
Fuente: SIMA- SAS enterprise guide
Datos de fallas subsistema de succión de coque (16)
El subsistema succión de coque presenta un promedio moderado de fallas por año
(9,5 fallas/año) y un promedio tiempo alto fuera de servicio (82,50 hr/falla) que afecta
la succión de coque que se utiliza para empacar los ánodos verdes. (Ver tabla 13).
Tabla 13. Datos de fallas subsistema de succión de coque
Año Frecuencia TPEF
(Hr/falla)
TPFS
(hr/falla)
TOP
(hr/falla)
Costos de
Mantto
2009 9 8.526,96 29,45 8.497,51 19.415,21
nov-10 10 5.532,43 135,55 5.396,88 14.453,22
Total 19
Promedio
(falla/año)
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
Promedio/
año
10 7.029,69 82,50 6.947,19 16.934,22
Fuente: SIMA- SAS enterprise guide
78
4.3 Análisis de Pareto
El análisis de pareto se realizó tomando en cuenta la frecuencia de fallas y el
porcentaje de ocurrencia total de cada subsistema durante el período de estudio, para
luego ser graficados estos valores en orden descendente, de izquierda a derecha por
medio de barras sencillas. (Ver grafica 2).
Este análisis refleja que los subsistemas (5) control elevación pinza de ánodos
panel K2, (3) control traslación puente panel K2, (8) traslación puente, (16) succión
de coque, (4) control carro cabina panel K2 y (11) elevación pinza, representan el
81,60% del total de fallas del sistema de grúas NKM en estudio. Permitiendo
identificar en cuáles subsistemas se deben enfocar las actividades correctivas y/o
preventivas para contribuir con la disminución de fallas del sistema de grúas NKM de
Hornos de cocción.
Tabla 14. Frecuencia de fallas y porcentaje de ocurrencia. Análisis de Pareto.
SUBSISTEMAS Frecuencia % de
ocurrencia %ACUMULADO
5 Control de elevación pinza de ánodos panel K2
39 23,93 23,93
3 Control traslación puente panel K2 22 13,50 37,42
8 Traslación puente 19 11,66 49,08
16 Succión de coque 19 11,66 60,74
4 Control de carro – cabina panel K2
18 11,04 71,78
11 Elevación pinza 16 9,82 81,60
12 Pinza de ánodos 9 5,52 87,12
9 Traslación carro – cabina 7 4,29 91,41
2 Control succión panel K1 4 2,45 93,87
7 Aire acondicionado cabina 3 1,84 95,71
15 Colector de polvo 3 1,84 97,55
1 Distribución eléctrica panel K1 2 1,23 98,77
14 Neumático 2 1,23 100,00
Total 163 100
Fuente: SIMA – Enterprise guide
79
Grafica 2. Diagrama de Pareto sistema de grúas NKM 138
4.4 Analisis de Criticidad
Debido a la cantidad de subsistemas que componen el sistema de grúas NKM, es
necesario establecer hacia cúales se deben dirigir todos los esfuerzos y metodologías
de mantenimiento a fin de optimizar los recursos con los que cuenta el Departamento
de mantenimiento.
Realizar el análisis de criticidad de un sistema se toma en cuenta la metodología
planteada por Huerto Mendoza (2001): se definen los criterios de evaluación, se lista
la información requerida de los subsistemas para la evaluación, se selecciona el
método de evaluación (ponderación y cuantificación), se aplica el procedimiento
(fórmula de criticidad) y finalmente se jerarquiza la lista.
Los criterios de evaluación definidos en la metodología que se aplicaran a los
subsistemas en estudio son los siguientes:
80
Frecuencia de falla: Son las veces que falla cualquier componente (bloque del
subsistema).
Impacto operacional: Es el porcentaje de producción que se afecta cuando ocurre la
falla. Generalmente se expresa por la siguiente fórmula:
Imp. Op. = (TPPR x imp. prod.) (Ec. 5)
Donde:
Imp. Op.= Impacto operacional.
Imp. prod.= indica la evaluación cualitativa del impacto que tiene el subsistema en la
producción.
Tiempo promedio para reparar: Es el tiempo medio utilizado para reparar la falla.
Costo de reparación: Costo de la falla.
Impacto en seguridad: Posibilidad de ocurrencia de eventos no deseados con daños a
personas.
Impacto ambiental: Posibilidad de ocurrencia de eventos no deseados con daños al
ambiente.
La información requerida para la evaluación de los subsistemas se presenta a
continuación:
81
Tabla 15. Datos de los subsistemas en estudio para el análisis de criticidad.
Subsistemas Frec.
Falla/año
TPPR Costo Rep.
Bs.
Imp.
Produc. Hr./falla
1 Distribución eléctrica panel
K1 1 1,51 1.613,61 1
2 Control succión panel K1 2 1,80 838,84 0,4
3 Control traslación puente
panel K2 11 15,81 312.333,35 1
4 Control de carro – cabina
panel K2 9 11,49 7.687,84 1
5 Control de Elevación Pinza de
ánodos panel K2 20 28,13 15.194,05 0,5
7 Aire acondicionado cabina 2 19,27 4.737,54 1
8 Traslación puente 10 44,80 42.721,26 1
9 Traslación carro – cabina 4 23,66 9.761,06 1
11 Elevación pinza 8 136,01 30.438,82 0,5
12 Pinza de ánodos 5 43,52 4.293,60 0,5
14 Neumático 1 4,10 2.940,80 0,4
15 Colector de polvo 2 3,36 2.940,80 0,4
16 Succión de coque 10 82,50 16.934,22 0,4
El método de evaluación consiste en asignar ponderaciones y puntuaciones a los
criterios de evaluación considerando el comportamiento del sistema grúas NKM 138
de manera integral, es decir, tomando en cuenta su comportamiento operativo y su
entorno. La guía de criticidad se define de la siguiente manera (Ver tabla 16):
82
Tabla 16. Guía de criticidad para el modelo de mantenimiento.
1. Frecuencia de Fallas Puntaje
Menos de 5 por año
Entre 5 y 10 por año
Entre 10 y 15 por año
Más de 15 por año
1
2
4
6
2. Impacto operacional asociado
2.1 Tiempo promedio para reparar (TPPR) Puntaje
Menos de 8 horas
Entre 8 a 24 horas
Entre 24 a 50 horas
Más de 50 horas
1
2
4
6
2.2 Impacto en producción (por falla)
No afecta la producción
40% de impacto
50% de impacto
80% de impacto
100% de impacto
0,05
0,30
0,50
0,80
1
2.3 Costo de reparación (Bs.) Puntaje
Menos de 5 mil
Entre 5 a 40 mil
Entre 40 a 85 mil
Más de 85 mil
3
5
10
25
2.4 Impacto en la seguridad personal (Cualquier tipo de daño, heridas, fatalidad) Puntaje
SI
NO
35
0
2.5 Impacto ambiental (daños a terceros, fuera de la instalación) Puntaje
SI
NO
30
0
Fuente: Elaboración propia
83
Luego de definir el método de evaluación, se aplica el procedimiento utilizando la
ecuación de criticidad para cada subsistema y los resultados se registran en la tabla
17.
La ecuación de criticidad se representa a continuación:
Criticidad = (imp. op. + costo rep. + imp. seg. + imp. amb.) x Frec. (Ec. 6)
Donde:
Imp. op. = impacto operacional ( Ec. 5)
Costo rep. = costo de reparación.
Imp. seg. = impacto en la seguridad.
Imp. amb. = impacto ambiental.
Frec. = frecuencia de falla.
84
Tabla 17. Resultados evaluación de criticidad.
Subsistemas TPPR Imp. Prod. Imp. Op. Costo
Rep.
Imp.
Seg.
Imp.
Amb. Frec. Total
Distribución
eléctrica panel
K1
1 1 1,51 3 0 0 1 4,51
Control succión
panel K1 1 0,3 0,72 3 0 0 1 3,72
Control
traslación
puente panel
K2
2 1 15,81 25 0 0 4 163,24
Control de
carro – cabina
panel K2
2 1 11,49 5 0 0 2 32,98
Control de
Elevación
Pinza de
ánodos panel
K2
4 0,5 14,06 5 0 0 6 114,38
Aire
acondicionado
cabina
2 1 19,27 3 0 0 1 22,27
Traslación
puente 4 1 44,80 10 35 0 4 359,18
Traslación
carro – cabina 2 1 23,66 5 35 0 1 63,66
Elevación
pinza 6 0,5 68,00 5 0 0 2 146,01
Pinza de
ánodos 4 0,5 21,76 3 0 0 2 49,52
Neumático 1 0,3 1,64 3 0 30 1 34,64
Colector de
polvo 1 0,3 1,34 5 0 30 1 36,34
Succión de
coque 6 0,3 33,00 5 0 30 4 272,00
Se muestran los resultados del estudio análisis de criticidad para los subsistemas
de sistema de grúas en estudio, por medio de una gráfica de columnas agrupadas
85
ordenadas en forma descendente, donde se pueden observa los subsistemas más
críticos
Como resultado final del análisis de criticidad, utilizando un diagrama de pareto se
pudo establecer los seis subsistemas que hacen parte del estudio de análisis de modos
y efectos de falla (AMEF), estos son:
(8) Traslación puente
(16) Succión de coque
(3) Control traslación puente panel K2
(11) Elevación pinza
(5) Control elevación pinza de ánodos panel K2
(9) Traslación carro-cabina
Grafica 3. Análisis de criticidad sistema de grúas NKM de Hornos de Cocción.
Fuente: Elaboración propia
86
4.5 Análisis de planes actuales de mantenimiento.
El área de hornos de cocción, cuenta (dentro de otros) con el sistema de grúas
NKM; el cual está integrado por 17 subsistemas. El encargado de realizar el
mantenimiento a estos equipos es el Departamento de Mantenimiento de la
Superintendencia de Hornos de Cocción.
Para no interferir en el proceso de cocción de ánodos se realiza la parada
operacional de una grúa por día para la realización de las actividades de
mantenimiento de la misma.
Mediante entrevistas no estructuradas a los supervisores de mantenimiento,
observación directa de la realización de actividades de rutina semanales al sistema de
grúas NKM y su evaluación a través del Formato de Evaluación de mantenimiento, se
observó que en el Departamento de Mantenimiento de Hornos de Cocción no se lleva
un control adecuado de los registros y mantenimientos de los equipos, el plan cuenta
con 314 actividades de rutina las cuales no se cumplen a cabalidad y se encuentran
reflejadas en sistema como cumplidas. Tampoco se cuenta con un stop de repuestos
actualizados, lo que dificulta la realización de algunas actividades de rutina y
preventivas.
Debido a esto es el interés de analizar las fallas que se presentan en sistema de
grúas NKM, para así proponer un plan de mantenimiento de rutina y preventivo más
optimo.
87
4.6 Análisis de modo y efecto de fallas AMEF.
Para la elaborar el AMEF a los seis subsistemas más críticos obtenidos en el
análisis de criticidad realizado anteriormente, se toma en cuenta el formato
presentado en la figura 4).
Figura 21. Formato de AMEF
Fuente: Curso AMEF. Crespo Germán. Junio 2006
A continuación se describe cada una de las columnas que compone el formato
utilizado:
Descripción o número de equipo (Columna 1): Se describe el nombre del
equipo a analizar con la mayor información técnica del mismo.
88
Función de la operación (Columna 2): Se reúne toda la información que se
tenga de la función y operación del equipo a analizar. Además se puede anexar otra
columna donde se describa la falla funcional que puede tener el equipo.
Modo de falla (Columna 3): Se describe los diferentes modos de falla que
tengan relación con la falla funcional del equipo.
Efecto de la falla (Columna 4): Se describe lo más específico posible los
efectos de la falla, tal como ocurrieron, cómo podrán ocurrir o cómo se observaron.
Causas de la falla (Columna 5): Se enumeran todas las posibles causas de
cada modo de falla y correlacionadas con el efecto de falla.
Controles (Columna 6): Se enumera todos los controles que previenen o
detectan la causa de las fallas. En caso de que no existan, se hace un distingo de ello.
Ocurrencia (Columna 7): Se refiere a la probabilidad de que la falla ocurra,
considerando los controles existentes para prevenir la ocurrencia de las causas. Los
criterios de evaluación se establecen de acuerdo a la siguiente tabla (Ver tabla 18).
89
Tabla 18. Índice de Ocurrencia
PROBABILIDAD RATA DE FALLAS NIVEL
Muy Alta: la falla es casi
inevitable
1 en 24 horas 10
1 en 50 horas 9
Alta: Fallas repetidas 1 en 120 horas 8
1 en 175 horas 7
Moderada: Fallas ocasionales
1 en 250 horas 6
1 en 500 horas 5
1 en 750 horas 4
Baja: Relativamente pocas
fallas
1 en 1000 horas 3
1 en 3000 horas 2
Remota: la falla es
improbable 1 en 8760 horas 1
Severidad (Columna 8): Es el factor que representa la gravedad de los
efectos de la falla después de que ha ocurrido, cómo podrá ocurrir o cómo se
observará. Los efectos se cuantifican en una escala del 1 al 10, siendo el nivel 10 el
más severo. Cada falla funcional y su modo de falla se evalúan tomando en cuenta la
siguiente tabla (Ver tabla 19).
90
Tabla 19. Índice de Severidad.
EFECTO CRITERIO: SEVERIDAD DEL EFECTO PARA UN AMEF
APLICADO A PROCESOS NIVEL
Peligroso sin
aviso
Puede poner en peligro al operador de la maquina. La falla afecta
la operación segura del equipo. La falla ocurrirá sin aviso. 10
Puede poner en peligro al operador de la maquina o del
ensamblador. La falla afecta la operación segura del equipo. La
falla ocurrirá con aviso.
9
Muy alto
Interrupción mayor en la línea de producción. El 100% del equipo
puede llegar a ser paralizado. El equipo queda inoperable con
pérdida de su función primaria.
8
Alto
Interrupción menor de la línea de producción. Algo del equipo
puede ser recuperado. El equipo es utilizable, pero algunos
aspectos de confort y comodidad se verán afectados.
7
Moderado
Interrupción menor de la línea de producción. Una parte del equipo
deberá ser excluido. El equipo es utilizable, pero algunos aspectos
de confort y comodidad se verán afectados.
6
Bajo
Interrupción menor de la línea de producción. Una parte del equipo
deberá ser reparado. El producto es utilizable, pero algunos
aspectos de confort y comodidad se verán afectados.
5
Muy bajo Interrupción menor de la línea de producción. El producto podrá
ser reparado. 4
Menor Interrupción menor de la línea de producción. Una parte del equipo
es posible deba ser reparado en la línea o fuera de ella (retoque). 3
Muy menor
Interrupción menor de la línea de producción. Una parte del
producto es posible deba ser reparado en la línea o fuera de ella
(retoque).
2
El modo de falla no tiene efecto 1
Fuente: Curso AMEF. Crespo Germán. Junio 2006
91
Detección (Columna 9): Es la probabilidad de detectar el efecto de la falla
antes de esta llegue a presentarse en forma definitiva. Para determinar esta
probabilidad se usa una escala del 1 al 10. La evaluación de la detección de fallas se
realiza por medio de la siguiente tabla (Ver tabla 20) la cual tiene las siguientes
observaciones:
Valores altos indican una pérdida en la capacidad de detección.
Las tablas no son cuantitativas; se emplean términos relativos.
Los adjetivos utilizados para describir la probabilidad de Detección indican
una relación generalmente lineal.
Un valor de Detección igual a 1 no implica 100% de Detección.
92
Tabla 20. Índice de Detección.
DETECCIÓN CRITERIO: PROBABILIDAD DE DETECCIÓN
POR CONTROL DE PROCESOS NIVEL
Casi Imposible No existen controles para detectar el modo de falla o la
causa. 10
Muy remota Probabilidad muy remota que los controles vigentes
detectarán el modo de falla o la causa. 9
Remota Probabilidad remota que los controles vigentes
detectarán el modo de falla o causa. 8
Muy baja Probabilidad muy baja que los controles vigentes
detectarán el modo de falla o la causa. 7
Baja Probabilidad baja que los controles vigentes detectarán
el modo de falla o la causa. 6
Moderada Probabilidad moderada que los controles vigentes
detectaran el modo de falla o causa. 5
Moderadamente
alta
Probabilidad moderadamente alta que los controles
vigentes detectarán el modo de falla o la causa. 4
Alta Probabilidad alta que los controles vigentes detectarán
el modo de falla o la causa. 3
Muy alta Probabilidad muy alta que los controles vigentes
detectarán el modo de falla o la causa. 2
Casi certeza
total
Los controles vigentes detectarán casi con certeza el
modo de falla o la causa. Controles de detección
confiables y conocidos en procesos similares.
1
Fuente: Curso AMEF. Crespo Germán. Junio 2006.
IPR (Columna 10): Es el índice de prioridad de riesgo. Este se define por la
siguiente ecuación:
93
IPR = O x S x D (Ec. 7)
Donde:
IPR = índice de prioridad de riesgo.
O = ocurrencia.
S = severidad.
D = detección
Ajuste (Columna 11): Describe las acciones preventivas y/o correctivas, para
cada modo de falla, que se recomiendan para reducir el índice de prioridad de riesgo,
tomando en cuenta además del AMEF, el análisis estadístico de las fallas.
A continuación se ejecuta el análisis de modo y efecto de falla del subsistema
Traslación puente:
Descripción del equipo: Subsistema Traslación Puente
Función del equipo: Permitir el traslado del puente de un extremo a otro de la
sala de hornos de cocción.
Falla funcional: No traslada puente
Modo de falla:
1. Rueda guía trancada
2. Rueda motriz trancada
3. Rueda libre trancada
4. Acople de motor dañado
5. Reductor dañado
6. Freno dañado
7. Motor dañado
Efecto de falla:
1. Desgaste de los rieles.
2. Desgaste de las ruedas
94
3. Desnivelación del puente.
4. No transmite movimiento.
5. Descontrol del puente.
6. Alto consumo de energía.
7. Motor quemado
Controles actuales:
1. Lubricación mensual de la rueda guía, motriz y libre. Operación de
limpieza, chequeo y ajuste de tornillería de conjunto de ruedas. Cambio de rueda si es
necesario
2. No existe control para controlar la alineación. Cambio de acople.
3. Lubricación mensual del reductor. Operación de chequeo y ajuste de
tornillería y base del motor-reductor.
4. Chequear y ajustar alineación. Chequear funcionamiento de sistema de
frenos, estado de bandas y acople del tambor de freno. Cambio de bobina
5. Realización de mantenimiento programado
Ocurrencia:
Para realizar la evaluación de la ocurrencia de cada modo de falla se compila la
frecuencia de cada modo de falla del subsistema traslación puente, el tiempo de
operación de dicho subsistema( 8760 hr/año), la probabilidad de ocurrencia de fallas
y el nivel de ocurrencia de la tabla 21 (ver tabla 21).
95
Tabla 21. Evaluación de ocurrencia Traslación puente.
Falla
Funcional
Modo de
Falla
Frecuencia/año Probabilidad
(8760/frecuencia)
Nivel de
ocurrencia
No se
traslada
puente
Ruedas guías
trancadas
2 4380 4
Ruedas
motrices
trancadas
1 8760 1
Ruedas libres
trancadas
1 8760 1
Acople de
motor dañado
1 8760 1
Reductor
dañado
1 8760 1
Freno dañado 1 8760 1
Motor con
alto consumo
de energía
3 2920 4
Fuente: Elaboración propia.
Severidad: cada modo de falla del subsistema traslación puente se evalúa
de acuerdo al índice de severidad de la tabla 22. (Ver tabla 22).
Tabla 22. Evaluación de severidad traslación puente.
Falla Funcional Modo de Falla Nivel de
severidad
No se traslada
puente
Ruedas guías trancadas 8
Ruedas motrices trancadas 8
Ruedas libres trancadas 8
Acople de motor dañado 8
Reductor dañado 8
Freno dañado 6
Motor con alto consumo de
energía 7
Fuente: Elaboración propia
96
Detección: cada modo de falla del subsistema traslación puente se evalúa
de acuerdo al índice de detección de la tabla 23. (Ver tabla 23).
Tabla 23. Evaluación de detección traslación puente.
Falla Funcional Modo de Falla Nivel de detección
No se traslada puente
Ruedas guías trancadas 10
Ruedas motrices trancadas 10
Ruedas libres trancadas 10
Acople de motor dañado 2
Reductor dañado 2
Freno dañado 6
Motor con alto consumo de energía 2
Fuente: Elaboración propia.
Índice de prioridad de riesgo (IPR): este índice se efectúa aplicando la
ecuación 7 a cada modo de falla del subsistema en estudio. Para ello se registra una
tabla que contiene las evaluaciones de ocurrencia, severidad y detección y los valores
del IPR calculado. (Ver tabla 24).
97
Tabla 24. Índice de prioridad de riesgo traslación puente.
Falla
Funcional Modos de Falla
Nivel de
Ocurrencia
Nivel de
Severidad
Nivel de
Detección IPR
No traslada
puente
Rueda guía
trancada 4 8 10 320
Rueda motriz
trancada 1 8 10 80
Rueda libre
trancada 1 8 10 80
Acople de motor
dañado 1 8 2 16
Reductor dañado 1 8 2 16
Freno dañado 1 6 6 36
Motor con alto
consumo de
energía
4 7 2 56
Fuente: Elaboración puente.
Ajuste: las acciones correctivas y preventivas a seguir para disminuir los
índices de prioridad de riesgo de los modos de falla del subsistema traslación puente
se describen a continuación (ver tabla 25). Es importante resaltar que los ajustes
aplicados se basan en el análisis de los efectos de todos los modos de falla funcional
del subsistema en estudio, en la evaluación de los planes actuales de mantenimiento y
en el análisis estadístico de las fallas que permite evaluar las frecuencias de
mantenimiento adecuadas para la disminución de los índices de riesgo (IPR).
Estas acciones se desarrollan en el tópico “Modificación y/o ajuste de los
planes de mantenimiento” (tópico 4.8, Capítulo IV).
98
Tabla 25. Ajuste (Acciones correctivas y/o preventivas) traslación puente
Falla Funcional Modo de Falla Ajuste
No se traslada puente
Ruedas guías trancadas Acción clase A
Ruedas motrices trancadas Acción clase C
Ruedas libres trancadas Acción clase C
Acople de motor dañado Acción clase D
Reductor dañado Acción clase D
Freno dañado Acción clase C
Motor con alto consumo de energía Acción clase C
Fuente: Elaboración propia.
A continuación se presenta en las siguientes tablas los análisis de modos y
efectos de falla para el sistema de grúas NKM de Hornos de Cocción.
99
Tabla 26. Análisis de los Modos y Efectos de Fallas (AMEF) de Subsistema Traslación Puente
Análisis de Modo y Efectos de Falla Subsistema Traslación Puente
Componente
o Sistema Función
Falla
Funcional
Falla Potencial Controles actuales
Evaluación Ajuste
Modos de Falla Causa raíz Efecto de Falla O S D IPR
Subsistema
Traslación
Puente
Permitir el
traslado del
puente de un
extremo a
otro de la
sala de
hornos
No traslada
puente
Rueda guía
trancada
Rodamiento trancado
Desgaste de los
rieles Lubricación mensual
de la rueda guía.
Operación de limpieza,
chequeo y ajuste de
tornillería de conjunto
de ruedas. Cambio de
rueda si es necesario
4 8 10 320 Acción clase A
Rueda motriz
trancada
Desgaste de las
ruedas 1 8 10 80 Acción clase C
Rueda libre
trancada
Desnivelación del
puente 1 8 10 80 Acción clase C
Acople de motor
dañado
- Desalineación
- Tiempo de vida útil
No transmite
movimiento
No existe control para
controlar la alineación.
Cambio de acople.
1 8 2 16 Acción clase D
Reductor dañado
- - Lubricación
- - Desalineación
- - Rodamiento dañado
No transmite
movimiento
Lubricación mensual
del reductor. Operación
de chequeo y ajuste de
tornillería y base del
motor-reductor.
1 8 2 16 Acción clase D
Freno dañado
- Zapata cristalizada
- Zapata desgatada
- Bobina dañada
Descontrol del
puente
Chequear y ajustar
alineación. Chequear
funcionamiento de
sistema de frenos,
estado de bandas y
acople del tambor de
freno. Cambio de
bobina
1 6 6 36 Acción clase C
Motor con alto
consumo de
energía
- Rueda libre o motriz trancada
- Rodamiento del motor dañado
- Bajo aislamiento por
contaminación
Alto consumo de
energía Realización de
mantenimiento
programado
4 7 2 56 Acción clase C Motor quemado
No transmite
movimiento
100
Tabla 27. Análisis de los Modos y Efectos de Fallas (AMEF) de Subsistema Succión coque
Análisis de Modo y Efectos de Falla Subsistema Succión de Coque
Componente
o Sistema Función
Falla
Funcional
Falla Potencial
Controles actuales
Evaluación
Ajuste Modos de Falla Causa raíz
Efecto de
Falla O S D IPR
Subsistema
Succión de
Coque
Succionar el
coque de la
sección a la
que se le van
a descargar
los ánodos
cocidos
No succiona
coque
Tubo dañado -Desgaste de abrasión
-Mala operación
No hay
succión de
coque
Chequear rotula de tubo de
succión, reparar si es
necesario. Chequear camisa
de tubo de succión. Chequear
tubo de succión.
5 7 10 350 Acción clase A
Polipasto 1 Ton.
Dañado
-Cadena de succión
soldadas
-Engranaje dañado
No sube tubo
de succión
Limpiar y ajustar caja de
conexión del polipasto
izquierdo y derecho. Medir
nivel de aceite de los
polipastos, completar si es
necesario y corregir si existe
fuga. Chequear y ajustar
tornillos de anclaje.
1 7 10 70 Acción clase C
Cadena dañada -Cadena partida
-Tubo doblado
No sube tubo
de succión
Chequear envase de la cadena
del polipasto. 4 7 10 280 Acción clase A
Soplador
volumétrico dañado
(Exhauster)
-Desgaste de los émbolos
(vida útil)
-Junta de expansión
No succiona
coque
Chequear tornillos de anclaje
del motor. Chequear nivel de
aceite, corregir o cambiar si
es necesario.
1 7 1 7 Acción clase D
Separador ciclónico
de partículas
perforado
Separador perforado por
desgaste de abrasión
No succiona
coque
Chequear estado de las tolvas
de carga y descarga de
polvillo, informar al
supervisor si es necesario por
algún daño.
1 7 1 7 Acción clase D
Motor dañado
-Exhauster dañado.
-Bajo aislamiento por
contaminación.
-Rodamiento de motor
trancado por falta de
lubricación.
No succiona
coque
Chequear tornillos de anclaje
del motor. 1 7 1 7 Acción clase D
101
Tabla 28. Análisis de los Modos y Efectos de Fallas (AMEF) de Subsistema Traslación Puente panel K2
Análisis de Modo y Efectos de Falla Subsistema Traslación Puente panel K2
Componente o
Sistema Función
Falla
Funcional
Falla Potencial Controles actuales
Evaluación Ajuste
Modos de Falla Causa raíz Efecto de Falla O S D IPR
Subsistema
Control
Traslación
puente panel
K2
Permite el
control y
direccionami
ento de la
traslación de
la grúas a lo
largo de las
vigas
carrileras
No
traslada el
puente
Tiristores del
rectivar dañado
Cortocircuitos en cables
de alimentación
Grúa fuera de
servicio
Atraso en la carga
y descarga de
ánodos
Reemplazo del rectivar,
aplicación de correctivo. 6 8 9 432
Acción clase
A Salto de zapatas en barra
de alimentación
Variador de
velocidad
desconfigurado
Variador sin tensión Grúa fuera de
servicio
Atraso en la carga
y descarga de
ánodos
Revisión de software o
programas del rectivar. 1 8 10 80
Acción clase
C Rieles en mal estado
Rectificador de
freno dañado
Cortocircuitos en cables. Grúa fuera de
servicio
Atraso en la carga
y descarga de
ánodos
Reemplazo de rectificador.
Revisión de bobinas de
freno.
1 8 8 64 Acción clase
C Bobina de frenos con bajo
aislamiento
Motor
cortocircuitado
Colector contaminado
Grúa fuera de
servicio
Atraso en la carga
y descarga de
ánodos
Revisión y limpieza de
colector, reemplazo de
motor si es necesario.
5 8 8 320 Acción clase
A
Cortocircuito en anillos
rosantes
Puntos calientes en
conexiones
Bajo aislamiento
Daño en borneras de
conexión.
Puntos calientes
en barras de
alimentación
Breaker disparado Grúa fuera de
servicio
Atraso en la carga
y descarga de
ánodos
Ajuste de terminales en
barras, reemplazo de
tornillos de ajuste si es
necesario.
1 8 8 64 Acción clase
C
Memoria con
falla
Memoria contaminada Reseteo de memoria.
Revisión de software. 1 8 10 80
Acción clase
C Vida útil
Memoria saturada
102
Tabla 29. Análisis de los Modos y Efectos de Fallas (AMEF) de Subsistema Elevación Pinza
Análisis de Modo y Efectos de Falla Subsistema Elevación Pinza
Componente
o Sistema Función
Falla
Funcional
Falla Potencial Controles actuales
Evaluación Ajuste
Modos de Falla Causa raíz Efecto de Falla O S D IPR
Subsistema
Elevación
Pinza
Cargar y descargar
siete ánodos
simultáneamente
Pinza no
sube. Pinza
no baja
Motor quemado
Rectivar dañado
Guaya
desprendida
Tubo
telescópico
trancado
Reductor de
elevación pinza
trancado
Pinza no sube ni baja
Chequear funcionamiento del motor. Chequear
estado de escobillas del motor, cambiar si es
necesario. Limpiar y ajustar caja de conexión.
Chequear y ajustar alineación del motor y
tornillos de anclajes del motor.
4 7 1 28 Acción clase C
Retraso en la carga y
descarga de ánodos
Rectivar dañado
Contaminación
Tiempo de vida
útil
Pinza no sube ni baja. (Si
la falla ocurre con la pinza
abajo, la grúa queda fuera
de servicio)
Reemplazo del rectivar, aplicación de correctivo. 6 8 10 480 Acción clase A
Conjunto de
tambor de guaya
trancado o
dañado
Guaya
descarrilada
Chequear estado del tambor de guayas, guayas de
elevación pinza y guías de la guaya. Chequear
flases de acoplamiento del tambor de guayas con
el reductor, reparar si es necesario. Chequear y
ajustar tornillos de anclaje a la base del conjunto
de poleas (caballete). Chequear las poleas de
elevación pinza, normalizar si es necesario.
Chequear dispositivos de compensación de
guayas, cupilas y pasadores de acoplamiento de
guayas de elevación.
1 8 5 40 Acción clase C
Velocidad de
Pinza
descontrolada
Rectivar dañado
Contaminación
Tiempo de vida útil
Revisión del software y parámetros de la
configuración del rectivar. Revisión de cableado
y bobinas del campo del motor.
4 8 1 32 Acción clase D
103
Tabla 30. Análisis de los Modos y Efectos de Fallas (AMEF) de Subsistema Elevación Pinza de ánodos panel K2
Análisis de Modo y Efectos de Falla Elevación pinza de ánodos panel K2
Componente
o Sistema Función
Falla
Funcional
Falla Potencial Controles actuales
Evaluación Ajuste
Modos de Falla Causa raíz Efecto de Falla O S D IPR
Subsistema
Elevación
pinza de
ánodos panel
K2
Permite el
control y
direccionam
iento de la
pinza de
carga y
descarga de
ánodos
Pinza no
sube, ni baja.
Contacto de rearme
con bobina dañada
Cortocircuito en
bobina Pinza no sube ni baja.
Reemplazo del
contactor principal o
Rearme.
1 8 6 48 Acción
clase C
Desgaste de
contactos del
contactor principal.
Arcos eléctricos. Disparos de protecciones
eléctricas.
Reemplazo del
contactor principal o
cambio de contactos.
1 7 6 42 Acción
clase C
Interruptor de
control dañado.
Mecanismo de
accionamiento
deteriorado.
Pinza no sube, ni baja.
Reposición de
mecanismo de
accionamiento o
reemplazo del
interruptor.
1 6 8 48 Acción
clase C
Autotransformador
quemado.
Cortocircuito en
tarjetas y/o bobinas
del
autotransformador.
Pinza no sube, ni baja. Cambio de
autotransformador. 1 8 9 72
Acción
clase C
Cortocircuito en
regletas de
conexión.
Acumulación de
polvo en los puntos
de conexión.
Disparos de protecciones
eléctricas.
Reemplazo de borneras.
Limpieza de las regletas
de conexión.
1 6 7 42 Acción
clase C
Rectivar dañado
Contaminación Pinza no sube ni baja. (Si la
falla ocurre con la pinza
abajo, la grúa queda fuera de
servicio)
Reemplazo del rectivar,
aplicación de
correctivo.
6 8 10 480 Acción
clase A Tiempo de vida útil
104
Tabla 31. Análisis de los Modos y Efectos de Fallas (AMEF) de Subsistema Traslación Carro-Cabina
Análisis de Modo y Efectos de Falla Subsistema Traslación Carro-cabina
Componente o
Sistema Función Falla Funcional
Falla Potencial Controles actuales
Evaluación Ajuste
Modos de Falla Causa raíz Efecto de Falla O S D IPR
Subsistema
Traslación
carro-cabina
Permitir el
traslado del
carro-
cabina la
grúa a lo
ancho del
puente
principal
No traslada carro-
cabina
Rueda guía trancada Rodamiento
trancado
Desgaste de los
rieles
Lubricación mensual de la rueda guía .
Chequear conjunto de guías fijas izquierdo y
derechas. Chequear y ajustar topes de
amortiguación.
1 8 10 80 Acción clase
C
Rueda motriz trancada Rodamiento
trancado
Desgaste de las
ruedas
Chequear estado de acople, pines e insertos
del conjunto motriz, cambiar si es necesario.
Limpiar chequear y lubricar rueda motriz
izquierda y derecha. Lubricación mensual.
Chequear y ajustar tornillos de anclaje.
1 8 10 80 Acción clase
C
Rueda libre trancada Rodamiento
trancado
Desnivelación del
puente
Limpiar, chequear y lubricar rueda libre.
Lubricación mensual. 1 8 10 80
Acción clase
C
Acople de motor
dañado
Desalineación
Tiempo de vida útil
No transmite
movimiento
No existe control para controlar la
alineación. Cambio de acople. 1 8 2 16
Acción clase
D
Reductor dañado
Lubricación
Desalineación
Rodamiento dañado
No transmite
movimiento
Lubricación mensual del reductor. Chequear
funcionamiento del reductor. Chequear y
ajustar tornillos de ambos lados del cardan
de transmisión y anclajes del reductor. Medir
nivel de aceite, completar si es necesario.
1 8 2 16 Acción clase
D
Freno dañado
Zapata cristalizada
Zapata desgatada
Bobina dañada
Descontrol del
puente
Chequear funcionamiento del sistema de
freno electromagnético. Chequear estado de
bobina y tambor de freno. Chequear y ajustar
alineación de freno, tornillos de anclaje de
freno y banda de freno, cambiar si es
necesario.
1 6 6 36 Acción clase
D
Motor con alto
consumo de energía
Rueda libre o
motriz trancada
Rodamiento del
motor dañado
Bajo aislamiento
por contaminación
Alto consumo de
energía
Motor quemado
No transmite
movimiento
Realización de mantenimiento programado 1 7 2 14 Acción clase
D
105
A través del análisis de modos y efectos de falla para los subsistemas de la grúa
NKM considerados a estudio mediante la metodología de análisis de criticidad
presentada en las secciones anteriores se generaron los elementos necesarios para la
definición de las tareas preventivas más ajustadas para incidir de manera significativa
en la frecuencia de fallas.
Es importante resaltar, que el estudio no se llevó al 100% de los subsistemas de
la grúa como ya se mencionó, solo se realizó el análisis de los modos y efectos de
fallas a los subsistemas críticos, debido a que no se considera necesario diseñar un
plan de mantenimiento para subsistemas de baja criticidad.
4.7 Análisis estadístico para la evaluación de las frecuencias de mantenimiento.
Los parámetros utilizados para realizar el análisis estadístico se refieren al uso
de los datos de fallas de cada subsistema en estudio durante los años 2009 hasta
octubre de 2010, utilizando específicamente los valores consecutivos de tiempo fuera
de servicio (TFS) y tiempo operativo (TO) de cada falla registrada en la base de datos
del SIMA. Para obtener dichos análisis se utiliza el software rel-mant-version 2001 el
cual recomienda la distribución que mejor se ajusta al conjunto de datos ingresados y
arroja resultados tales como el comportamiento de la confiabilidad a lo largo del
tiempo, la mantenibilidad a lo largo del tiempo, la disponibilidad del subsistema para
el período de estudio y los tiempos promedios generales de operatividad, entre fallas
y fuera de servicio.
Este software utiliza el test de Kolmogorov-Smirnov con el fin de validar si la
distribución del conjunto de datos (tiempo operativo y tiempo fuera de servicio) que
es ingresado en orden cronológico de las fallas de los subsistemas en estudio, se
ajustan al comportamiento de las distribuciones estadísticas disponibles del programa
(lognormal, exponencial, gamma, weibull) y de la que resulte no rechazada es
106
utilizada para representar los comportamientos de confiabilidad y mantenibilidad a lo
largo del tiempo, además de reflejar los valores de disponibilidad y los tiempos
promedios de operatividad.
Es necesario acotar que debido a que la data de estudio disponible,
corresponde a los dos (2) últimos años y no desde el período de arranque del sistema
de grúas NKM 138), el valor de comportamiento de la confiabilidad para un tiempo
igual a cero (0) no corresponde a 100 %, es por ello que el análisis se centra en la tasa
de variación de la confiabilidad a lo largo del tiempo de estudio para ayudar a
establecer la frecuencia adecuada de mantenimiento.
A continuación se analizan estadísticamente los subsistemas pertenecientes al
sistema de grúas NKM 138 de Hornos de cocción:
Traslación Puente:
La distribución que mejor se ajusta al conjunto de datos registrados para el
análisis del subsistema Traslación puente en términos de confiabilidad es la
distribución Lognormal (Ver Capitulo II), la cual expresa una confiabilidad de
70,17% en función del tiempo, representando una probabilidad moderada de que el
equipo no falle bajo condiciones de operación determinadas en un tiempo
determinado.
En la grafica 4 se muestra la curva de confiabilidad del subsistema Traslación
puente.
107
Grafica 4. Confiabilidad Traslación Puente
Fuente: Software Rel-mant-versión 2001
La distribución que mejor se ajusta al conjunto de datos suministrados para el
análisis de la mantenibilidad en función del tiempo para el subsistema Traslación
puente es la distribución Lognormal (Ver Capitulo II), dicha mantenibilidad es de
16% y representa la probabilidad de que el equipo sea restaurado a su condición
normal en una hora, por tanto, se considera muy baja y se debe realizar un estudio
minucioso para definir cuáles son los agentes que están afectando el trabajo de
mantenimiento. (Ver grafica 5).
108
Grafica 5. Mantenibilidad Traslación Puente
Fuente: Software Rel-mant-versión 2001
Por otro lado, la disponibilidad del subsistema Traslación puente para el periodo
de estudio (2009 – octubre 2010) es de 99,40% y los tiempos generales del
subsistema se presentan a continuación:
Tiempo promedio operativo: 823,590 horas.
Tiempo promedio fuera de servicio: 4,977 horas.
Tiempo promedio entre fallas: 828,567 horas.
Tiempo total operativo: 89,590 horas.
Tiempo total fuera de servicio: 1057,132 horas.
Para la determinación y establecimiento de las frecuencias de acciones de
mantenimiento se toma como referencia el TPEF y permite ajustar los ciclos de
realización de trabajos para una utilización óptima del tiempo.
109
Control succión coque:
La distribución que mejor se ajusta para efectos del análisis de confiabilidad
del subsistema Succión coque es la distribución Lognormal (Ver Capitulo II) y
confirma una confiabilidad de 83,37% en función del tiempo. (Ver grafica 6).
Grafica 6. Confiabilidad Succión coque.
La distribución que mejor se ajusta para efectos del análisis de la
mantenibilidad del subsistema Succión coque es la distribución Weibull (Ver
Capitulo II) y representa un valor visible de 13,37%, que se puede constatar en la
grafica 7, la cual representa la probabilidad de que una falla sea reparada en una hora.
110
Grafica 7. Mantenibilidad Succión coque.
Por otro lado, la disponibilidad del subsistema Succión coque para el periodo de
estudio (2009 – octubre 2010) es de 98,83% y los tiempos generales del subsistema
se presentan a continuación:
Tiempo Promedio Operativo: 771,910 horas
Tiempo Promedio Fuera de Servicio: 9,167 horas
Tiempo Promedio Entre Fallas: 781,077 horas
Tiempo Total Operativo: 13894,388 horas
Tiempo Total Fuera de Servicio: 165 horas
Finalmente, se establece como referencia las 781,077 horas del TPEF para la
determinación de las frecuencias de tareas, la cual permite evidenciar que se pueden
extender los tiempos de rutina para este subsistema sin que se afecte la confiabilidad
significativamente.
111
Control traslación puente panel k2:
La distribución que mejor se ajusta al conjunto de datos registrados para el
análisis de confiabilidad con base en el parámetro básico de TO para el subsistema
Control traslación puente panel k2 es la distribución Exponencial (Ver Capitulo II) y
representa una confiabilidad de 75,89% en función del tiempo (ver grafica 8).
Grafica 8. Confiabilidad control traslación puente panel K2.
En terminos de matenibilidad para el analisis del subsistema Traslación Puente
panel K2, la distribución que mejor se ajusta al conjunto de datos de los tiempos fuera
de servicio (TFS), es la distribución Weibull (Ver Capitulo II.
Se observa en la grafica 9 de matenibilidad una probabilidad de 58,55% de
realizar la reparación de la falla en una hora de trabajo, la cual representa el índice de
mantenibilidad mas alto hasta el momento dentro de los subsistemas estudiados.
112
Grafica 9. Mantenibilidad Control traslación puente panel K2.
Por otra parte, la disponibilidad del subsistema Control traslación puente panel
K2 es de 99,75%, afirmando la alta probabilidad de que el sistema esté disponible
para su uso u operando durante un período de tiempo dado y representa también el
índice de disponibilidad más alto dentro de los subsistemas estudiados.
Los tiempos generales se describen a continuación:
Tiempo Promedio Operativo: 608,904 horas.
Tiempo Promedio Fuera de Servicio: 1,55 horas
Tiempo Promedio Entre Fallas: 610,453 horas
Tiempo Total Operativo: 12786,982 horas
Tiempo Total Fuera de Servicio: 32,530 horas
Finalmente, para el análisis estadístico del subsistema Control traslación puente
panel K2 al igual que los demás subsistemas objetos a estudio el tiempo promedio
113
entre fallas (TPEF) se convierte en el punto de referencia para la definición de las
frecuencias de inspección y ejecución de tareas de mantenimiento determinadas a
través de los análisis de los modos y efectos de fallas (AMEF).
Elevación pinza:
La distribución que mejor se ajusta para efectos del análisis de confiabilidad
del subsistema elevación pinza es la distribución Exponencial (Ver Capitulo II) y
confirma una confiabilidad de 84,16% en función del tiempo. (Ver gráfica 10).
Grafica 10. Confiabilidad elevación pinza.
La distribución que mejor se ajusta para efectos del análisis de la
mantenibilidad del subsistema elevación pinza es la distribución Weibull (Ver
Capitulo II) y representa un valor de 19,43%, que se puede constatar en la grafica 11,
la cual representa la probabilidad de que una falla sea reparada en una hora.
114
Grafica 11. Mantenibilidad elevación pinza.
Por otro lado, la disponibilidad del subsistema elevación pinza para el periodo
de estudio (2009 – octubre 2010) es de 98,35%, siendo este el índice de
disponibilidad más bajo hasta el momento dentro de los subsistemas estudiados.
Los tiempos generales del subsistema se presentan a continuación:
Tiempo Promedio Operativo: 973,896 horas
Tiempo Promedio Fuera de Servicio: 18,134 horas
Tiempo Promedio Entre Fallas: 992,030 horas
Tiempo Total Operativo: 14608,437 horas
Tiempo Total Fuera de Servicio: 272,010 horas
Finalmente, se establece como referencia las 992,030 horas del TPEF para la
determinación de las frecuencias de tareas, la cual permite evidenciar que se pueden
115
extender los tiempos de rutina para este subsistema sin que se afecte la confiabilidad
significativamente.
Control elevación pinza de ánodos panel K2:
La distribución que mejor se ajusta para efectos del análisis de confiabilidad
del subsistema Control elevación pinza de ánodos panel K2 es la distribución Gamma
(Ver Capitulo II) y confirma una confiabilidad de 59,56% en función del tiempo.
(Ver grafica 12), representando el índice de confiabilidad más bajo hasta los
momentos de los subsistemas estudiados y que evidencia la poca efectividad que
poseen las acciones de mantenimiento actuales y la frecuencia de ejecución de los
mismos, por esta razón, se deben reajustar las acciones preventivas así como los
ciclos para la realización.
Grafica 12. Confiabilidad Control elevación pinza de ánodos panel K2.
La distribución que mejor se ajusta al conjunto de datos registrados para el
análisis de la mantenibilidad del subsistema Control elevación pinza de ánodos panel
116
K2 es la distribución Lognormal (Ver Capitulo II) y en la que se puede observar una
mantenibilidad de 46,84%, que representa la probabilidad de reparar una falla del
subsistema en una hora. (Ver grafica 13)
Grafica 13. Mantenibilidad control elevación pinza de ánodos panel K2.
Por otra parte, la disponibilidad del subsistema control elevación pinza de
ánodos panel K2 es de 99,64% la cual afirma la alta probabilidad de que el sistema
esté disponible para su uso u operando durante un periodo de tiempo dado.
Los tiempos generales se describen a continuación:
Tiempo Promedio Operativo: 406,230 horas
Tiempo Promedio Fuera de Servicio: 1,480 horas
Tiempo Promedio Entre Fallas: 407,710 horas
Tiempo Total Operativo: 15436,747 horas
Tiempo Total Fuera de Servicio: 56,250 horas
117
Finalmente, se establece como referencia las horas del TPEF para la
determinación de las frecuencias de tareas, la cual permite evidenciar que se pueden
extender los tiempos de rutina para este subsistema sin que se afecte la confiabilidad
significativamente.
Traslación carro-cabina:
La distribución que mejor se ajusta al conjunto de datos registrados para el
análisis de la confiabilidad en función del tiempo del subsistema Traslación carro-
cabina es la distribución Gamma (Ver Capitulo II), cuya confiabilidad es de 91,87%
(ver grafica 14).
Grafica 14. Confiabilidad Traslación carro-cabina.
En términos de mantenibilidad para el análisis del subsistema Traslación carro-
cabina. se establece como la distribución que mejor se ajusta al conjunto de datos de
los tiempos fuera de servicio (TFS) la distribución Weibull (Ver Capitulo II).
118
Se observa en la grafica 15 de mantenibilidad una probabilidad de 12,68% de
realizar la reparación de la falla en una hora de trabajo, la cual, representa el índice de
mantenibilidad más bajo hasta el momento dentro de los subsistemas estudiados.
Grafica 15. Mantenibilidad Traslación carro-cabina.
Por otra parte, la disponibilidad del subsistema Traslación carro-cabina es de
99,69% la cual afirma la alta probabilidad de que el sistema esté disponible para su
uso u operando durante un periodo de tiempo dado.
Los tiempos generales se describen a continuación:
Tiempo Promedio Operativo: 2571,015 horas
Tiempo Promedio Fuera de Servicio: 7,885 horas
Tiempo Promedio Entre Fallas: 2578,900 horas
Tiempo Total Operativo: 15426,087 horas
Tiempo Total Fuera de Servicio: 47,310 horas
119
Para la determinación y establecimiento de las frecuencias de acciones de
mantenimiento se toma como referencia el TPEF el cual es de 2578,900 horas y
permite ajustar los ciclos de realización de trabajos para una utilización óptima del
tiempo.
4.8 Modificación y/o ajuste de los planes de mantenimiento (frecuencias y
actividades)
Para realizar las modificaciones de los planes de mantenimiento actuales del
sistema de grúas NKM de hornos de cocción, se toman en cuenta los análisis de los
modos y efectos de fallas, la evaluación de los planes actuales de mantenimiento, el
análisis estadístico de las fallas y se considera la gestión de los repuestos
pertenecientes a los subsistemas involucrados para reducir el índice de riesgo
analizados. Para lograr dicho propósito se definen cuatro acciones de acuerdo a los
rangos de IPR (índices de riesgo) calculados en los AMEF de los subsistemas en
estudio:
IPR ≥ 168: Acción clase A.
168 > IPR ≥ 96: Acción clase B.
96 > IPR ≥ 36: Acción clase C.
IPR ≥ 36: Acción clase D.
Las acciones a tomar se definen a continuación (ver tablas 32, 33, 34 y 35)
donde se describe el modo de falla del subsistema, su índice de riesgo y las acciones a
tomar destacando la frecuencia y las actividades a realizar:
La acción clase A se refiere a las acciones que se deben aplicar de manera inmediata
debido a que forman parte de los modos de fallas de los subsistemas estudiados que
representan mayor índice de riesgo (mayores o iguales a 168) (ver tabla 32).
120
Tabla 32. Acción clase A (IPR ≥ 168)
Subsistema Traslación puente
Modo de
falla IPR Acción
A realizar
por
Rueda guía
trancada 320
Realizar limpieza, chequeo y ajuste de
tornillería de anclaje semanal y realizar rutina
mensual incluyendo las siguientes actividades:
limpieza, chequeo y lubricación de conjunto de
rueda guías. Chequeo y ajuste de topes de
amortiguación.
Mecánico
Subsistema succión coque
Tubo
dañado 350
Realizar rutina semanal de las siguientes
actividades: chequear estado de rotula del tubo
de succión (reparar si es necesario), chequear
estado de camisa del tubo de succión (reparar
si es necesario), chequear y ajustar de
tornillería, chequear estado de rodillos guías.
Mecánico
Cadena
dañada 280
Realizar inspección semanal del estado de la
cadena del polipasto.
Mecánico
Subsistema Traslación puente panel K2
Tiristores
del rectivar
dañado
432
Realizar rutina semanal de las siguientes
actividades: inspección, ajuste y prueba a los
Tiristores del Rectivar de traslación puente.
Instrumentista
121
Continuación Tabla 32
Subsistema Traslación puente panel K2
Motor
cortocircuitado 320
Realizar inspecciones semanales del acople
y aislamiento del motor, verificar
temperatura, ruido de los rodamientos y
lubricación del motor y realizar el chequeo
y ajuste de tornillería. Realizar cada dos
semanas el chequeo del estado de escobillas
del motor (cambiar si es necesario).
Realizar mensualmente las siguientes
actividades: chequeo y ajuste de alineación
y lubricación del motor.
Mecánico
Electricista
Subsistema Elevación Pinza
Rectivar
dañado 480
Realizar rutina semanal de las siguientes
actividades: Inspección, limpieza, prueba y
ajuste del Rectivar. Reemplazar rectivar si
es necesario
Instrumentista
Subsistema Elevación pinza de ánodos panel K2
Rectivar
dañado 480
Realizar rutina semanal de las siguientes
actividades: Inspección, limpieza, prueba y
ajuste del Rectivar. Reemplazar rectivar si
es necesario
Instrumentista
Fuente: Anael Aguilar (2011)
La acción clase C se refiere a las acciones que se deben aplicar en tercer orden
de prioridad ya que incluyen los modos de fallas de los subsistemas que poseen los
índices de riesgo menores a 96 y mayores o iguales a 36 (ver tabla 33).
122
Tabla 33. Acción clase C (96 > IPR > 36)
Subsistema Traslación puente
Modo de
falla IPR Acción
A
realizar
por
Rueda
motriz
trancada
80
Realizar mensualmente inspección del estado de los
acoples, pines, insertos y ajuste de tornillos de
anclaje del conjunto motriz (cambiar si es necesario)
y realizar rutina cada dos meses incluyendo las
siguientes actividades: chequeo, limpieza, ajuste y
lubricación de conjunto de rueda motriz y
rodamiento (cambiar si es necesario)
Mecánico
Rueda
libre
trancada
80
Realizar cada dos semanas inspección, limpieza y
ajuste de tornillos de anclaje de las ruedas libres y
realizar rutina mensual incluyendo las siguientes
actividades: inspección, limpieza y lubricación de la
rueda libre y rodamiento.
Mecánico
Freno
dañado 36
Realizar inspecciones semanales de funcionamiento
del sistema de frenos y realizar rutina cada dos
meses incluyendo las siguientes actividades:
inspección del estado de la bobina de freno y de
acople de tambor de freno, inspección y ajuste de la
alineación, banda y tornillos de anclaje del freno.
Mecánico
123
Continuación Tabla 33
Subsistema Traslación puente
Motor con alto
consumo de
energía
56
Realizar inspecciones semanales del acople
y aislamiento del motor, verificar
temperatura, ruido de los rodamientos y
lubricación del motor y realizar el chequeo
y ajuste de tornillería. Realizar cada dos
semanas el chequeo del estado de
escobillas del motor (cambiar si es
necesario). Realizar mensualmente las
siguientes actividades: chequeo y ajuste de
alineación y lubricación del motor.
Mecánico
Electricista
Subsistema Succión coque
Polipasto 1 Ton.
Dañado
70
Realizar rutina cada dos semanas
incluyendo las siguientes actividades:
chequear estado de polea y guaya (cambiar
si es necesario), chequear estado de tambor
de guaya y chequear estado de calibración
de freno de gancho.
Mecánico
Subsistema Traslación puente panel K2
Variador de
velocidad
desconfigurado
80
Realizar mensualmente la revisión del
software o programas del rectivar de
variador de velocidad de traslación puente.
Instrumentista
124
Continuación Tabla 33
Subsistema Traslación puente panel K2
Rectificador de
freno dañado 64
Realizar rutina cada dos semanas de las
siguientes actividades: Inspección, ajuste,
prueba y reemplazo si es necesario del
rectificador de freno de traslación puente.
Instrumentista
Puntos calientes
en barras de
alimentación
64
Realizar rutina cada dos semanas de las
siguientes actividades: Inspección, ajuste y
reemplazo si es necesario de los terminales
en barra de traslación puente.
Electricista
Memoria con
falla 80
Realizar mensualmente la revisión del
software. Instrumentista
Subsistema Elevación Pinza
Conjunto de
tambor de
guaya trancado
o dañado
40
Realizar cada dos semanas las siguientes
actividades: chequear estado de tambor de
guayas, chequear flanches de acoplamiento
del tambor de guayas con el reductor
(reparar si es necesario), ajustar tornillería
de anclaje, chequea las poleas de elevación
pinza (normalizar si es necesario), chequear
estado de guayas de guayas de elevación
pinza, chequear guías de la guaya. Realizar
lubricación mensual a poleas de elevación
pinza.
Mecánico
125
Continuación Tabla 33
Subsistema Elevación pinza de ánodos panel K2
Contactor de rearme
con bobina dañada. 48
Realizar rutina cada dos semanas de las
siguientes actividades: inspección, ajuste,
prueba y reemplazo si es necesario del
contacto principal o contactor de rearme,
Electricista
Desgaste de contactos
del contactor
principal.
42
Realizar rutina cada dos semanas de las
siguientes actividades: inspección, ajuste,
prueba y reemplazo si es necesario del
contactor principal. inspección, ajuste,
prueba y reemplazo si es necesario de los
contactos del contactor principal.
Electricista
Interruptor de control
dañado. 48
Realizar cada dos semanas las siguientes
actividades: inspección, ajuste y limpieza
del interruptor de control. Reemplazar si
es necesario.
Electricista
Autotransformador
quemado. 72
Realizar cada dos semanas las siguientes
actividades: inspección, ajuste, limpieza
y ajuste del Autotransformador de pinza
de ánodos. Reemplazar si es necesario.
Electricista
Cortocircuito en
regletas de conexión. 42
Realizar cada dos semanas inspección,
limpieza, ajuste y prueba de las regletas
de conexión. Reemplazar borneras si es
necesario.
Electricista
126
Continuación Tabla 33
Subsistema Traslación Carro-cabina
Rueda
guía
trancada
80
Realizar limpieza, chequeo y ajuste de tornillería de
anclaje cada dos semanas y realizar rutina mensual
incluyendo las siguientes actividades: limpieza,
chequeo y lubricación de conjunto de rueda guías.
Chequeo y ajuste de topes de amortiguación.
Mecánico
Rueda
motriz
trancada
80
Realizar mensualmente inspección del estado de los
acoples, pines, insertos y ajuste de tornillos de anclaje
del conjunto motriz (cambiar si es necesario) y realizar
rutina cada dos meses incluyendo las siguientes
actividades: chequeo, limpieza, ajuste y lubricación de
conjunto de rueda motriz y rodamiento (cambiar si es
necesario)
Mecánico
Rueda
libre
trancada
80
Realizar cada dos semanas inspección, limpieza y
ajuste de tornillos de anclaje de las ruedas libres y
realizar rutina mensual incluyendo las siguientes
actividades: inspección, limpieza y lubricación de la
rueda libre y rodamiento.
Mecánico
La acción clase D se refiere a las acciones que se deben aplicar a los modos de
fallas de los subsistemas que presentan un índice de riesgo menor a 36. Estas acciones
tienen el cuarto orden de prioridad. (ver tabla 34).
127
Tabla 34. Acción clase D (IPR > 36)
Subsistema Traslación puente
Modo de falla IPR Acción
A
realizar
por
Acople de
motor dañado 16
Realizar inspecciones semanalmente al estado
del acople del motor y realizar mensualmente
chequeo de la alineación del motor (si existe
desalineación se realiza mantenimiento
programado)
Mecánico
Reductor
dañado 16
Realizar inspecciones semanales de la
tornillería de anclaje y de transmisión y
verificar ruido de los rodamientos. Realizar
rutina mensual de las siguientes actividades:
revisar el nivel de aceite (completar si es
necesario) y lubricar reductor.
Mecánico
Subsistema succión coque
Soplador
volumétrico
dañado
(Exhauster)
7
Realizar inspecciones cada mensuales del
estado de las correas de transmisión (cambiar si
es necesario). Realizar rutina cada dos semanas
de las siguientes actividades: Chequear estado
de poleas, chequear condición del
funcionamiento del motor, chequear estado de
tuberías y conexiones (reparar si lo amerita),
chequear nivel de aceite del exhauster (reponer
si lo amerita).
Mecánico
128
Continuación Tabla 34
Subsistema succión coque
Separador
ciclónico de
partículas
perforado
7
Realizar rutina semanal chequear estado de las
tolvas de carga y descarga de polvillo Mecánico
Motor
dañado 7
Realizar inspección del nivel de aceite,
lubricación de brida o soporte y chequear
alineación del acople (alinear si lo requiere)
mensualmente. Realizar rutina semanal de las
siguientes actividades: chequear estado de
guayas (cambiar si es necesario), revisión y
ajuste de tornillerías, verificar temperatura y
ruido de los rodamientos.
Mecánico
Subsistema Elevación Pinza
Motor
quemado 28
Realizar semanalmente las siguientes
actividades: chequear acople y aislamiento del
motor, verificar ruido, vibración y lubricación
del motor, inspección y ajuste del rectivar para
motores de elevación pinza. Realizar cada dos
semanas las siguientes actividades: chequear
estado de escobillas del motor (cambiar si es
necesario), ajuste de tornillería del motor,
chequear y ajustar alineación del motor.
Realizar lubricación del motor mensualmente.
Mecánico
Instrumentista
129
Continuación Tabla 34
Velocidad de
pinza
descontrolada
32
Realizar semanalmente las siguientes
actividades: Inspección, ajuste, limpieza y
prueba del variador de velocidad Rectivar de
elevación pinza,
Instrumentista
Subsistema Traslación Carro-cabina
Acople de
motor dañado 16
Realizar inspecciones cada dos semanas al
estado del acople del motor y realizar
mensualmente chequeo de la alineación del
motor (si existe desalineación se realiza
programa mantenimiento programado)
Mecánico
Reductor
dañado 16
Realizar estas actividades cada dos semanas:
chequear y ajustar tornillería de anclaje y
transmisión, revisar nivel de aceite
(completar si es necesario). Realizar
inspecciones semanales al funcionamiento
del reductor. Realizar lubricación mensual
del reductor.
Mecánico
Freno dañado 36
Realizar inspecciones semanales de
funcionamiento del sistema de frenos y
realizar rutina cada dos meses incluyendo las
siguientes actividades: inspección del estado
de la bobina de freno y de acople de tambor
de freno, inspección y ajuste de la
alineación, banda y tornillos de anclaje del
freno.
Mecánico
130
Subsistema Traslación Carro-cabina
Motor con
alto
consumo de
energía
14
Realizar inspecciones semanales del acople y
aislamiento del motor, verificar temperatura, ruido de
los rodamientos y lubricación del motor y realizar el
chequeo y ajuste de tornillería. Realizar cada dos
semanas el chequeo del estado de escobillas del
motor (cambiar si es necesario). Realizar
mensualmente las siguientes actividades: chequeo y
ajuste de alineación y lubricación del motor.
Mecánico
GERENCIA DE CARBON
SUPERINTENDENCIA DE HORNOS DE COCCIÓN
DEPARTAMENTO DE MANTENIMIENTO
PERT DE ACTIVIDADES DE MANTNIMIENTO RUTINARIO
131
Área: Hornos de cocción Sistema: Grúas NKM Subsistema: Traslación Puente panel K2
Bloque o equipo N° Actividades
Personal requerido
Nodo 1 Nodo 2 Frec Superv Mecan Electric Lubric Sold Instru
Cant Cant Cant Cant Cant Cant
Variador de velocidad rectivar RTV - 84D72S
para motores de traslación Puente Panel K2
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 S
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 S
3 Inspeccionar Tiristores del Rectivar 1 3 4 S
4 Ajustar Tiristores del Rectivar 1 4 5 S
5 Energizar nuevamente 1
5 6 S
6 Realizar prueba de estado de los tiristores del
rectivar. Reemplazar si es necesario 1 6 7 S
7 Revisar Software o programas del rectivar de
velocidad de traslación puente 1 7 8 M
Modulo supresor (Filtro) VY1 – RZD106
Rectivar para motores de traslación puente panel
k2
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 S
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 S
3 Inspeccionar Rectivar 1 3 4 S
4 Ajustar Rectivar 1 4 5 S
5 Energizar nuevamente 1
5 6 S
6 Realizar prueba de estado del rectivar.
Reemplazar si es necesario 1 6 7 S
Puente rectificador Modular SKB15/ 12A2 de
frenos para motores de traslación puente panel
K2
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 Q
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 Q
3 Inspeccionar Rectificador de freno 1 3 4 Q
4 Ajustar Rectificador de freno 1 4 5 Q
5 Energizar nuevamente 1
5 6 Q
6 Realizar prueba de estado del rectificador de
freno. Reemplazar si es necesario 1 6 7 Q
Contactor de Rearme
1 Desernergizar el equipo 1 1 2 Q
2 Colocar tarjeta de seguridad 1 2 3 Q
3 Inspeccionar Contactor de rearme 1 3 4 Q
4 Ajustar Rectificador de freno 1 4 5 Q
5 Energizar nuevamente 1 5 6 Q
6 Realizar prueba de estado del rectificador de
freno. Reemplazar si es necesario 1 6 7 Q
Leyenda:
D: Diaria; S:Semanal; Q:Quincenal; 3S: 3 Semanas; M:Mensual; 3Q: 3 Quincenas; 2M: 2 Meses; 3M: 3 Meses; 4M; 4 Meses; 6M: 6 Meses; A:Anual
GERENCIA DE CARBON
SUPERINTENDENCIA DE HORNOS DE COCCIÓN
DEPARTAMENTO DE MANTENIMIENTO
PERT DE ACTIVIDADES DE MANTNIMIENTO RUTINARIO
132
Área: Hornos de cocción Sistema: Grúas NKM Subsistema: Elevación Pinza panel K2
Bloque o equipo N° Actividades
Personal requerido
Nodo 1 Nodo 2 Frec Superv Mecan Electric Lubric Sold Instru
Cant Cant Cant Cant Cant Cant
Variador de velocidad rectivar RTV – 84C18C
para motores de Elevación Pinza Panel K2
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 S
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 S
3 Inspeccionar Tiristores del Rectivar 1 3 4 S
4 Ajustar Tiristores del Rectivar 1 4 5 S
5 Energizar nuevamente 1
5 6 S
6 Realizar prueba de estado de los tiristores del
rectivar. Reemplazar si es necesario 1 6 7 S
Modulo supresor (Filtro) VY1 – RZD106
Rectivar para motores de Elevación Pinza Panel
K2
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 S
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 S
3 Inspeccionar autotransformador 1
3 4 S
4 Ajustar autotransformador 1
4 5 S
5 Energizar nuevamente 1
5 6 S
6 Realizar prueba de estado del
autotransformador. Reemplazar si es necesario 1
6 7 S
Puente rectificador Modular SKB15/ 12A2 de
frenos para motores de Elevación Pinza Panel K2
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 Q
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 Q
3 Inspeccionar Rectificador de freno 1 3 4 Q
4 Ajustar Rectificador de freno 1 4 5 Q
5 Energizar nuevamente 1
5 6 Q
6 Realizar prueba de estado del rectificador de
freno. Reemplazar si es necesario 1 6 7 Q
Contactor de Rearme
1 Desernergizar el equipo 1 1 2 Q
2 Colocar tarjeta de seguridad 1 2 3 Q
3 Inspeccionar Contactor de rearme 1 3 4 Q
4 Ajustar Rectificador de freno 1 4 5 Q
5 Energizar nuevamente 1 5 6 Q
6 Realizar prueba de estado del rectificador de
freno. Reemplazar si es necesario 1 6 7 Q
Leyenda:
D: Diaria; S:Semanal; Q:Quincenal; 3S: 3 Semanas; M:Mensual; 3Q: 3 Quincenas; 2M: 2 Meses; 3M: 3 Meses; 4M; 4 Meses; 6M: 6 Meses; A:Anual
GERENCIA DE CARBON
SUPERINTENDENCIA DE HORNOS DE COCCIÓN
DEPARTAMENTO DE MANTENIMIENTO
PERT DE ACTIVIDADES DE MANTNIMIENTO RUTINARIO
133
Área: Hornos de cocción Sistema: Grúas NKM Subsistema: Elevación Pinza panel K2
Bloque o equipo N° Actividades
Personal requerido
Nodo 1 Nodo 2 Frec Superv Mecan Electric Lubric Sold Instru
Cant Cant Cant Cant Cant Cant
Contactores Principales
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 S
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 S
3 Inspeccionar Contactor principal 1
3 4 S
4 Ajustar Contactos del contactor principal 1
4 5 S
5 Energizar nuevamente 1
5 6 S
6
Realizar prueba de estado del contactor
principal y sus contactos. Reemplazar si es
necesario
1
6 7 S
Leyenda:
D: Diaria; S:Semanal; Q:Quincenal; 3S: 3 Semanas; M:Mensual; 3Q: 3 Quincenas; 2M: 2 Meses; 3M: 3 Meses; 4M; 4 Meses; 6M: 6 Meses; A:Anual
GERENCIA DE CARBON
SUPERINTENDENCIA DE HORNOS DE COCCIÓN
DEPARTAMENTO DE MANTENIMIENTO
PERT DE ACTIVIDADES DE MANTNIMIENTO RUTINARIO
134
Área: Hornos de cocción Sistema: Grúas NKM Subsistema: Traslación Puente
Bloque o equipo N° Actividades
Personal requerido Nodo
1
Nodo
2 Frec Superv Mecan Electric Lubric Sold Instru
Cant Cant Cant Cant Cant Cant
Conjunto Rueda guía
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 S
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 S
3 Chequear y limpiar conjunto de ruedas guías fijas
1
3 4 S
4
Chequear y ajustar tornillería de anclaje de conjunto de
ruedas guías 1
4 5 S
5 Chequear y ajustar topes de amortiguación
1
5 6 S
6 Lubricación de ruedas guías
1
6 7 M
Conjunto rueda motriz
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 M
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 M
3 Chequear y limpiar rueda motriz
1
3 4 M
4
Chequear estado de acoples pines e insertos del
conjunto rueda motriz, cambiar si es necesario 1
4 5 M
5 Chequear y ajustar tornillería de anclaje
1
5 6 M
6 Lubricar rueda motriz
1
6 7 2M
Conjunto Rueda libre
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 Q
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 Q
3 Chequear y limpiar rueda libre
1
3 4 Q
4 Chequear y ajustar tornillería de anclaje
1
4 5 Q
5 Lubricar rueda libre
1
5 6 M
Motor eléctrico de 9 HP de traslación puente
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 S
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 S
3 Chequear acople y aislamiento del motor
1 1
3 4 S
4
Chequear estado de escobillas del motor, cambiar si es
necesario 1
4 5 Q
5 Ajuste de tornillería del motor
1
5 6 S
6 Chequear y ajustar alineación del motor
1
6 7 M
7 Lubricación del motor
1
7 8 M
8 Energizar nuevamente
1
8 9 S
9 Chequear( ruido, vibración y lubricación del motor)
1
9 10 S Leyenda:
D: Diaria; S:Semanal; Q:Quincenal; 3S: 3 Semanas; M:Mensual; 3Q: 3 Quincenas; 2M: 2 Meses; 3M: 3 Meses; 4M; 4 Meses; 6M: 6 Meses; A:Anual
GERENCIA DE CARBON
SUPERINTENDENCIA DE HORNOS DE COCCIÓN
DEPARTAMENTO DE MANTENIMIENTO
PERT DE ACTIVIDADES DE MANTNIMIENTO RUTINARIO
135
Área: Hornos de cocción Sistema: Grúas NKM Subsistema: Traslación Puente
Bloque o equipo N° Actividades
Personal requerido Nodo
1
Nodo
2 Frec Superv Mecan Electric Lubric Sold Instru
Cant Cant Cant Cant Cant Cant
Reductor de traslación puente
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 S
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 S
3 Revisar y ajustar de tornillería de anclaje y de
transmisión 1
3 4 S
4 Revisar el nivel de aceite. Completar si es necesario
1
4 5 M
5 Lubricar reductor de traslación puente
1
5 6 M
6 Energizar nuevamente
1
6 7 S
7 Chequear funcionamiento del reductor
1
7 8 S
Freno electromagnético del motor eléctrico de
traslación puente
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 S
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 S
3 Chequear estado y ajuste de acoplamiento de motor de
freno 1
3 4 S
4 Chequear estado de bobina de freno
1
4 5 M
5 Chequear estado de bandas de freno. Cambiar si es
necesario 1
5 6 M
6 Chequear estado de tambor de freno
1
6 7 M
7 Chequear y ajustar tornillería de anclaje
1
7 8 S
8 Chequear y ajustar alineación del freno
1
8 9 M
9 Energizar nuevamente
1
9 10 S
10 Chequear funcionamiento del sistema de freno
1
10 11 S Leyenda:
D: Diaria; S:Semanal; Q:Quincenal; 3S: 3 Semanas; M:Mensual; 3Q: 3 Quincenas; 2M: 2 Meses; 3M: 3 Meses; 4M; 4 Meses; 6M: 6 Meses; A:Anual
GERENCIA DE CARBON
SUPERINTENDENCIA DE HORNOS DE COCCIÓN
DEPARTAMENTO DE MANTENIMIENTO
PERT DE ACTIVIDADES DE MANTNIMIENTO RUTINARIO
136
Área: Hornos de cocción Sistema: Grúas NKM Subsistema: Elevación Pinza
Bloque o equipo N° Actividades
Personal requerido Nodo
1
Nodo
2 Frec Superv Mecan Electric Lubric Sold Instru
Cant Cant Cant Cant Cant Cant
Motor de Elevación pinza
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 S
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 S
3 Chequear acople y aislamiento del motor
1
3 4 S
4 Chequear estado de escobillas del motor, cambiar si es
necesario 1
4 5 Q
5 Ajuste de tornillería del motor
1
5 6 Q
6 Chequear y ajustar alineación del motor 1
6 7 Q
7 Lubricación del motor
1
7 8 M
8 Energizar nuevamente
1
8 9 S
9 Chequear( ruido, vibración y lubricación del motor)
1
9 10 S
Conjunto tambor - guaya. Poleas de elevación
pinza
1 Desernergizar el equipo 1
1 2 Q
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 Q
3 Chequear estado de tambor de guayas 1
3 4 Q
4 Chequear flanches de acoplamiento del tambor de
guaya con el reductor, reparar si es necesario
1
4 5 Q
5 Ajuste de tornillería de anclaje
1
5 6 Q
6 Chequear las poleas de elevación pinza, normalizar si
es necesario 1
6 7 Q
7 Chequear estado de guayas de elevación pinza
1
7 8 Q
8 Chequear guías de la guaya
1
8 9 Q
9 Lubricar poleas de elevación pinza
1
9 10 M Leyenda:
D: Diaria; S:Semanal; Q:Quincenal; 3S: 3 Semanas; M:Mensual; 3Q: 3 Quincenas; 2M: 2 Meses; 3M: 3 Meses; 4M; 4 Meses; 6M: 6 Meses; A:Anual
GERENCIA DE CARBON
SUPERINTENDENCIA DE HORNOS DE COCCIÓN
DEPARTAMENTO DE MANTENIMIENTO
PERT DE ACTIVIDADES DE MANTNIMIENTO RUTINARIO
137
Área: Hornos de cocción Sistema: Grúas NKM Subsistema: Traslación Carro-Cabina
Bloque o equipo N° Actividades
Personal requerido Nodo
1
Nodo
2 Frec Superv Mecan Electric Lubric Sold Instru
Cant Cant Cant Cant Cant Cant
Conjunto Rueda guía
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 Q
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 Q
3 Chequear y limpiar conjunto de ruedas guías fijas
1
3 4 Q
4
Chequear y ajustar tornillería de anclaje de conjunto de
ruedas guías 1
4 5 Q
5 Chequear y ajustar topes de amortiguación
1
5 6 M
6 Lubricación de ruedas guías
1
6 7 M
Conjunto rueda motriz
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 M
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 M
3 Chequear y limpiar rueda motriz
1
3 4 M
4
Chequear estado de acoples pines e insertos del
conjunto rueda motriz, cambiar si es necesario 1
4 5 M
5 Chequear y ajustar tornillería de anclaje
1
5 6 M
6 Lubricar rueda motriz
1
6 7 2M
Conjunto Rueda libre
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 Q
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 Q
3 Chequear y limpiar rueda libre
1
3 4 Q
4 Chequear y ajustar tornillería de anclaje
1
4 5 Q
5 Lubricar rueda libre
1
5 6 M
Motor eléctrico de 9 HP de traslación carro-
cabina
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 S
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 S
3 Chequear acople y aislamiento del motor
1 1
3 4 S
4
Chequear estado de escobillas del motor, cambiar si es
necesario 1
4 5 Q
5 Ajuste de tornillería del motor
1
5 6 S
6 Chequear y ajustar alineación del motor
1
6 7 M
7 Lubricación del motor
1
7 8 Q
8 Energizar nuevamente
1
8 9 S
9 Chequear( ruido, vibración y lubricación del motor)
1
9 10 S Leyenda:
D: Diaria; S:Semanal; Q:Quincenal; 3S: 3 Semanas; M:Mensual; 3Q: 3 Quincenas; 2M: 2 Meses; 3M: 3 Meses; 4M; 4 Meses; 6M: 6 Meses; A:Anual
GERENCIA DE CARBON
SUPERINTENDENCIA DE HORNOS DE COCCIÓN
DEPARTAMENTO DE MANTENIMIENTO
PERT DE ACTIVIDADES DE MANTNIMIENTO RUTINARIO
138
Área: Hornos de cocción Sistema: Grúas NKM Subsistema: Traslación Carro-Cabina
Bloque o equipo N° Actividades
Personal requerido Nodo
1
Nodo
2 Frec Superv Mecan Electric Lubric Sold Instru
Cant Cant Cant Cant Cant Cant
Reductor de traslación carro-cabina
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 S
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 S
3 Revisar y ajustar de tornillería de anclaje y de
transmisión 1
3 4 Q
4 Revisar el nivel de aceite. Completar si es necesario
1
4 5 Q
5 Lubricar reductor de traslación puente
1
5 6 M
6 Energizar nuevamente
1
6 7 S
7 Chequear funcionamiento del reductor
1
7 8 S
Freno electromagnético del motor eléctrico de
traslación carro-cabina
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 Q
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 Q
3 Chequear estado y ajuste de acoplamiento de motor de
freno 1
3 4 Q
4 Chequear estado de bobina de freno
1
4 5 Q
5 Chequear estado de bandas de freno. Cambiar si es
necesario 1
5 6 Q
6 Chequear estado de tambor de freno
1
6 7 Q
7 Chequear y ajustar tornillería de anclaje
1
7 8 Q
8 Chequear y ajustar alineación del freno
1
8 9 Q
9 Energizar nuevamente
1
9 10 Q
10 Chequear funcionamiento del sistema de freno
1
10 11 Q Leyenda:
D: Diaria; S:Semanal; Q:Quincenal; 3S: 3 Semanas; M:Mensual; 3Q: 3 Quincenas; 2M: 2 Meses; 3M: 3 Meses; 4M; 4 Meses; 6M: 6 Meses; A:Anual
GERENCIA DE CARBON
SUPERINTENDENCIA DE HORNOS DE COCCIÓN
DEPARTAMENTO DE MANTENIMIENTO
PERT DE ACTIVIDADES DE MANTNIMIENTO RUTINARIO
139
Área: Hornos de cocción Sistema: Grúas NKM Subsistema: Succión coque
Bloque o equipo N° Actividades
Personal requerido
Nodo 1 Nodo 2 Frec Superv Mecan Electric Lubric Sold Instru
Cant Cant Cant Cant Cant Cant
Tubo de succión coque
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 S
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 S
3 Chequear estado rotula del tubo de succión, reparar si es
necesario 1
3 4 S
4 Chequear estado de camisa del tubo de succión, reparar
si es necesario 2
4 5 S
5 Chequear ajuste de tornillería, ajustar si es necesario
1
5 6 S
6 Chequear estado de rodillos guías
1
6 7 S
Polipasto 1 Tonelada
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 Q
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 Q
3 Chequear estado de polea. Cambiar si es necesario
1
3 4 Q
4 Chequear estado de guaya de elevación.
1
4 5 Q
5 Revisión y ajuste de tornillerías.
1
5 6 Q
6 Verificar nivel de aceite
1
6 7 Q
7 Chequear estado de tambor de guaya
1
7 8 Q
8 Chequear estado de calibración de freno.
1
8 9 Q
Soplador volumétrico (Exhauster)
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 S
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 S
3 Chequear estado de correas de transmisión. Cambiar si
es necesario 1
3 4 M
4 Chequear estado de poleas
1
4 5 M
5 Chequear estado de tuberías y conexiones. Reparar si lo
amerita 1
5 6 Q
6 Chequear nivel de aceite del exhauster. Reponer si es
necesario. 1
6 7 Q
7 Chequear estado de mangas.
1
7 8 Q
8 Energizar nuevamente
1
8 9 S
9 Revisar condición del funcionamiento del motor
1
9 10 Q
Leyenda:
D: Diaria; S:Semanal; Q:Quincenal; 3S: 3 Semanas; M:Mensual; 3Q: 3 Quincenas; 2M: 2 Meses; 3M: 3 Meses; 4M; 4 Meses; 6M: 6 Meses; A:Anual
GERENCIA DE CARBON
SUPERINTENDENCIA DE HORNOS DE COCCIÓN
DEPARTAMENTO DE MANTENIMIENTO
PERT DE ACTIVIDADES DE MANTNIMIENTO RUTINARIO
140
Área: Hornos de cocción Sistema: Grúas NKM Subsistema: Succión coque
Bloque o equipo N° Actividades
Personal requerido
Nodo 1 Nodo 2 Frec Superv Mecan Electric Lubric Sold Instru
Cant Cant Cant Cant Cant Cant
Separador ciclónico de partículas 1 Chequear estado de las tolvas de carga y descarga de
polvillo. Informar al supervisor si existe algún daño 1
1 2 S
Motor Reductor
1 Desernergizar el equipo
1
1 2 S
2 Colocar tarjeta de seguridad 1
2 3 S
3 Chequear acople y aislamiento del motor
1
3 4 S
4 Chequear estado de guayas. Cambiar si es necesario
2
4 5 S
5 Revisión y ajuste de tornillerías
1
5 6 S
6 Revisión de nivel de aceite
1
6 7 M
7 Energizar nuevamente el equipo
1
7 8 S
8 Verificar temperatura y ruido de los rodamientos.
1
8 9 S
9 Chequear alineación del acople. (Alinear si lo requiere)
1
9 10 M
10 Lubricar brida o soporte
1
10 11 M
Leyenda:
D: Diaria; S:Semanal; Q:Quincenal; 3S: 3 Semanas; M:Mensual; 3Q: 3 Quincenas; 2M: 2 Meses; 3M: 3 Meses; 4M; 4 Meses; 6M: 6 Meses; A:Anual
GERENCIA DE CARBON
SUPERINTENDENCIA DE HORNOS DE COCCIÓN
DEPARTAMENTO DE MANTENIMIENTO
PLAN ANUAL DE MANTENIMIENTO RUTINARIO DEL SISTEMA DE GRUAS NKM
141
DESCRIPCIÓN
ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
CONTROL TRASLACION PUENTE
PANEL K2
Variador de Velocidad Rectivar RTV – 84D72
para motores de traslación puente panel K2 S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Modulo supresor (Filtro) VY1 – RZD106
Rectivar para motores de traslación puente panel k2
S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Puente rectificador Modular SKB15/ 12A2 de frenos para motores de traslación puente panel
K2
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Contactor de Rearme Q
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CONTROL ELEVACIÓN PINZA PANEL
K2
Variador de Velocidad Rectivar RTV –
84C18C para motores de Elevación pinza
panel K2
S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Modulo supresor (Filtro) VY1 – RZD106
Rectivar para motores de Elevación pinza
panel K2
S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Puente rectificador Modular SKB15/ 12A2 de
frenos para motores de Elevación pinza panel K2
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Contactor de Rearme Q
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Contactores Principales Q
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TRASLACION PUENTE
Conjunto Rueda guía S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Conjunto Rueda Motriz M
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Conjunto Rueda libre Q
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Motor eléctrico de 9 HP de traslación puente S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Reductor de traslación puente S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Freno electromagnético de traslación puente S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
ELABORADO:
NOMBRE Y APELLIDO:
FIRMA: N° DE PERSONAL
CONFORME:
NOMBRE Y APELLIDO:
FIRMA: N° DE PERSONAL
APROBADO:
NOMBRE Y APELLIDO:
FIRMA: N° DE PERSONAL
Leyenda:
D: Diaria; S:Semanal; Q:Quincenal; 3S: 3 Semanas; M:Mensual; 3Q: 3 Quincenas; 2M: 2 Meses; 3M: 3 Meses; 4M; 4 Meses; 6M: 6 Meses; A:Anual
GERENCIA DE CARBON
SUPERINTENDENCIA DE HORNOS DE COCCIÓN
DEPARTAMENTO DE MANTENIMIENTO
PLAN ANUAL DE MANTENIMIENTO RUTINARIO DEL SISTEMA DE GRUAS NKM
142
DESCRIPCIÓN
ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE
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TRASLACION CARRO
CABINA
Conjunto Rueda guía Q
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Conjunto Rueda Motriz M
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Conjunto Rueda libre Q
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Motor eléctrico de 9 HP de traslación puente
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Reductor de traslación puente Q
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Freno electromagnético de traslación puente
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ELEVACIÓN PINZA
Motor de 60 HP de Elevación pinza
S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Conjunto tambor – guaya.
Poleas de Elevación Pinza Q
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SUCCIÓN COQUE
Tubo de Succión de coque S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
Polipasto de 1 Tonelada Q
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Soplador Volumétrico
(Exhauster) Q
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Separador ciclónico de partículas
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Motor reductor S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S
ELABORADO: NOMBRE Y APELLIDO:
FIRMA: N° DE
PERSONAL
CONFORME: NOMBRE Y APELLIDO:
FIRMA: N° DE PERSONAL
APROBADO: NOMBRE Y APELLIDO:
FIRMA: N° DE PERSONAL
Leyenda:
D: Diaria; S:Semanal; Q:Quincenal; 3S: 3 Semanas; M:Mensual; 3Q: 3 Quincenas; 2M: 2 Meses; 3M: 3 Meses; 4M; 4 Meses; 6M: 6 Meses; A:Anual
PLAN ANUAL DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO
AÑO: 2011
143
AREA: HORNOS DE COCCIÓN NAVE #2 UNIDAD EJECUTORA: MANTENIMIENTO DE PRODUCCIÓN
SISTEMA: GRUA NKM 138
Posición
Técnica Descripción Equipo Instalado Frecuencia
Fecha Próximo
Mantto
22 4 3 0 Subsistema Traslación Puente Panel K2 2200 54 1 1 24/01/2011
22 4 5 0 Subsistema Elevación Pinza Panel K2 2200 12 1 1 24/01/2011
22 4 8 1 Motor de 13 Hp lado izquierdo de traslación puente de grúa
NKM # 138 de Hornos de Cocción 554 138 1 2 21/02/2011
22 4 8 5 Conjunto ruedas guías lado barras de traslación puente de grúa
NKM # 138 571 220 1 1 21/01/2011
22 4 11 1 Motor de HP de Elevación Pinza de la grúa NKM # 138 554 239 1 1 18/04/2011
22 4 11 3 Reductor de Elevación Pinza de la grúa NKM # 138 571 221 1 5 18/04/2011
22 4 16 0 Subsistema de succión coque de la grúa NKM #138 de hornos de
cocción. 4001 28 2 1 11/05/2011
ELABORADO: NOMBRE Y APELLIDO:
FIRMA: N° DE PERSONAL
CONFORME: NOMBRE Y APELLIDO:
FIRMA: N° DE PERSONAL
APROBADO: NOMBRE Y APELLIDO:
FIRMA: N° DE PERSONAL
144
CONCLUSIONES
1. A través de la definición de las funciones principales se alcanzó a conocer el oficio y
desempeño de cada subsistema, ya que con esto se obtendrá una mayor eficiencia en cada uno
de sus componentes.
2. El Sistema Integral de Mantenimiento Aluminio (SIMA) fue el medio de recopilación de los
datos para el estudio del comportamiento de las fallas ocurridas durante el período enero 2009-
octubre 2010 en cada uno de los subsistemas, representado el 23,93% del total de fallas
registradas en el sistema de grúas NKM de Hornos de Cocción, el subsistema con mayor
incidencia de fallas (39 fallas) fue control elevación pinza de ánodos panel K2.
3. El estudio de criticidad nos permitió establecer hacia cuales subsistemas se deben dirigir todos
los esfuerzos y metodologías de mantenimiento con el propósito de optimizar los recursos con
los que cuenta el departamento de mantenimiento, este estudio arrojo seis (6) subsistemas
críticos, resultando el subsistema traslación puente es el más crítico, seguido del subsistema
succión coque, subsistema control traslación puente panel K2, subsistema elevación pinza,
subsistema control elevación pinza de ánodos panel K2 y por último el subsistema traslación
carro cabina.
4. El análisis de los planes de mantenimiento actuales expresaron que en el Departamento de
Mantenimiento de Hornos de Cocción no se lleva un control adecuado de los registros y
mantenimientos de los equipos, las actividades de rutina establecidas no se cumplen en su
totalidad, difiriendo con los registros reflejados en el SIMA.
5. Por medio del análisis estadístico junto con la elaboración de los modos y efectos de fallas de
todos los subsistemas críticos se establecieron las frecuencias y actividades de mantenimiento
145
adecuadas para disminuir las acciones correctivas y aumentar la confiabilidad del sistema en los
planes de mantenimiento de rutina y preventivos realizados en este trabajo.
6. El análisis estadístico determino que el subsistema que presenta menor índice de confiabilidad
es el subsistema elevación pinza panel K2 con una confiabilidad de 59,56% en función del
tiempo.
7. Las causas por las cuales las grúas producen paradas imprevistas incluyen las condiciones de
trabajo, falta de equipos, repuestos y herramientas adecuadas para cumplir cabalmente sus
objetivos.
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RECOMENDACIONES
1. El Departamento de Mantenimiento de Hornos de Cocción debe velar que la frecuencia de
mantenimiento se efectué según los requerimientos de las grúas, en el plan de mantenimiento
diseñado en este trabajo están establecidas frecuencias propuestas luego de realizar un análisis
estadístico junto con la elaboración de modos y efectos de fallas, a fin de lograr un mayor
rendimiento en la vida útil de las grúas. Asimismo se recomienda su inmediata aplicación para
mantener el buen funcionamiento de las mismas.
2. Aunque los planes de mantenimientos elaborados se enfocaron en los subsistemas más críticos,
es necesario aplicar de manera consecuente las acciones establecidas a los demás subsistemas
para garantizar la confiabilidad total del sistema.
3. El Sistema Integral de Mantenimiento (SIMA), debe ser actualizado y retroalimentado
periódicamente, a fin de garantizar su buen funcionamiento; involucrando a todos los
departamentos para que tengan participación en el control de mantenimiento.
4. Con la finalidad de tener un mayor control de fallas en los subsistemas elevación pinza panel
K2, traslación puente panel K2 y succión coque, la superintendencia de planificación e
ingeniería de mantenimiento junto con los departamentos ejecutores de hornos de cocción
deben ampliar el despiece actual de dichos subsistemas, hasta un nivel de bloque que sea
rentable para la gestión integral del mantenimiento.
5. Llevar registro de confiabilidad de las grúas e incorporar este en los indicadores de
mantenimiento.
147
6. Mantener actualizado el inventario de repuestos a fin de garantizar la disponibilidad de los
mismos.
7. Capacitar en forma continua al personal de charlas referidas a las normas de seguridad e higiene
industrial, además de darle a conocer la importancia del buen funcionamiento de las grúas.
148
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
1. Crespo, Germán. Curso de Análisis Modo y Efecto de Fallas. Universidad Simón Bolívar.
Junio, 2006.
2. Gil, Miguel. Filosofías de mantenimiento CVG Venalum. Venalum 1997.
3. Parra, Carlos. Modelo integral para mejorar la confiabilidad en instalaciones petroleras de
subsuelo. PDVSA-Intevep. Venezuela 2004.
4. Revista SKF. Guía para la optimización de eficiencia de activos (AEO) para una mayor
rentabilidad. 2005.
5. Tamayo y Tamayo, Mario. Metodologia formal de la investigación científica. Limusa, S.A.
2001
6. http://www.datastream.net/latinamerica/mm/articulos/6analisis.asp PDVSA, Dr. Rosendo
Huerta Mendoza, EL ANÁLISIS DE CRITICIDAD, UNA METODOLOGÍA PARA
MEJORAR LA CONFIABILIDAD OPERACIONAL, Septiembre de 2001.
7. http://www.datastream.net/latinamerica/infostream/adjuntos/congresos/Pon.%20Hugo%20EDIT
ADA.doc Dr. Hugo Granela Martín, EXPERIENCIAS EN LA APLICACIÓN DEL
MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD, Conferencia Internacional de
Ciencias Empresariales, 2000.
